3D gevlochten composieten worden gevormd door droge voorgevormde onderdelen te weven met behulp van textieltechnologie.De droge voorgevormde onderdelen worden gebruikt als versterking en het harsoverdrachtsvormproces (RTM) of harsmembraaninfiltratieproces (RFI) wordt gebruikt om te impregneren en uit te harden, waardoor de composietstructuur direct wordt gevormd.Als een geavanceerd composietmateriaal is het een belangrijk structureel materiaal geworden op het gebied van luchtvaart en ruimtevaart, en wordt het veel gebruikt op het gebied van auto's, schepen, constructie, sportartikelen en medische instrumenten.De traditionele theorie van composietlaminaten kan niet voldoen aan de analyse van mechanische eigenschappen, dus wetenschappers in binnen- en buitenland hebben nieuwe theorie- en analysemethoden ontwikkeld.
Driedimensionaal gevlochten composiet is een van de geïmiteerde geweven composietmaterialen, die wordt versterkt door de vezelgevlochten stof (ook bekend als driedimensionale voorgevormde delen) geweven door de gevlochten technologie.Het heeft een hoge specifieke sterkte, specifieke modulus, hoge schadetolerantie, breuktaaiheid, slagvastheid, scheurweerstand en vermoeidheid en andere uitstekende eigenschappen.
De ontwikkeling van DRIEDIMENSIONAAL gevlochten composieten is te danken aan de lage interlaminaire afschuifsterkte en slechte slagvastheid van composietmaterialen gemaakt van unidirectionele of bidirectionele versterkingsmaterialen, die niet kunnen worden gebruikt als belangrijkste dragende onderdelen.LR Sanders introduceerde driedimensionale gevlochten technologie in technische toepassingen in 977. De zogenaamde 3D-gevlochten technologie is een driedimensionale, niet-gestikte volledige structuur die wordt verkregen door lange en korte vezels in de ruimte te rangschikken volgens bepaalde regels en vervlechting met elkaar, wat het probleem van de tussenlaag elimineert en de schadeweerstand van composietmaterialen aanzienlijk verbetert.Het kan allerlei regelmatige vormen en speciaal gevormde massieve lichamen produceren en de structuur multifunctioneel maken, dat wil zeggen een meerlagig integraal onderdeel weven.Momenteel zijn er ongeveer 20 manieren om driedimensionaal te weven, maar er zijn er vier die vaak worden gebruikt, namelijk poolweven
vlechten), diagonaal weven (diagonaal vlechten of inpakken
vlechten), orthogonaal draadweven (orthogonaal vlechten) en warp interlock vlechten.Er zijn veel soorten DRIEDIMENSIONAAL vlechten, zoals tweestaps driedimensionaal vlechten, vierstaps driedimensionaal vlechten en meerstaps driedimensionaal vlechten.
RTM-proceskenmerken
Een belangrijke ontwikkelingsrichting van het RTM-proces is het integraal gieten van grote componenten.VARTM, LIGHT-RTM en SCRIMP zijn de representatieve processen.Bij het onderzoek naar en de toepassing van RTM-technieken zijn vele disciplines en technologieën betrokken, wat een van de meest actieve onderzoeksgebieden van composieten ter wereld is.Zijn onderzoeksinteresses omvatten: voorbereiding, chemische kinetiek en reologische eigenschappen van harssystemen met lage viscositeit en hoge prestaties;Voorbereiding en permeabiliteitskenmerken van vezelvoorvorm;Computersimulatietechnologie van het gietproces;Online monitoringtechnologie van het vormingsproces;Ontwerptechnologie voor matrijsoptimalisatie;Ontwikkeling van nieuw apparaat met speciale agent In vivo;Kostenanalysetechnieken, enz.
Met zijn uitstekende procesprestaties wordt RTM veel gebruikt in schepen, militaire faciliteiten, nationale defensietechniek, transport, ruimtevaart en civiele industrie.De belangrijkste kenmerken zijn als volgt:
(1) Sterke flexibiliteit bij de vervaardiging van matrijzen en materiaalkeuze, volgens verschillende productieschalen,
De verandering van materiaal is ook zeer flexibel, de output van producten tussen 1000~20000 stuks/jaar.
(2) Het kan complexe onderdelen vervaardigen met een goede oppervlaktekwaliteit en hoge maatnauwkeurigheid, en heeft meer voor de hand liggende voordelen bij de vervaardiging van grote onderdelen.
(3) Eenvoudig te realiseren lokale versterking en sandwichstructuur;Flexibele aanpassing van wapeningsmateriaalklassen
Type en structuur ontworpen om te voldoen aan verschillende prestatie-eisen van de civiele tot ruimtevaartindustrie.
(4) Vezelgehalte tot 60%.
(5) Het RTM-vormproces behoort tot een gesloten vormproces, met een schone werkomgeving en een lage styreenemissie tijdens het vormproces.
(6) Het RTM-gietproces stelt strikte eisen aan het grondstofsysteem, wat vereist dat het versterkte materiaal goed bestand is tegen doorstroming en infiltratie van de harsstroom.Het vereist dat de hars een lage viscositeit, hoge reactiviteit, uitharding bij gemiddelde temperatuur, lage exotherme piekwaarde van uitharding, lage viscositeit in het uitloogproces heeft en snel kan geleren na injectie.
(7) Lagedrukinjectie, algemene injectiedruk <30psi (1PSI = 68,95Pa), kan FRP-vorm gebruiken (inclusief epoxyvorm, FRP-oppervlakte-elektroformerende nikkelvorm, enz.), Hoge mate van vrijheid van vormontwerp, vormkosten zijn laag .
(8) De porositeit van producten is laag.Vergeleken met het prepreg-vormproces vereist het RTM-proces geen voorbereiding, transport, opslag en bevriezing van prepreg, geen ingewikkeld handmatig lagen- en vacuümzakpersproces en geen warmtebehandelingstijd, dus de bediening is eenvoudig.
Het RTM-proces kan echter grote invloed hebben op de eigenschappen van het eindproduct, omdat de hars en vezels kunnen worden gevormd door impregnatie in de vormfase, en de vezelstroom in de holte, het impregneerproces en het uithardingsproces van de hars grote invloed kunnen hebben op de eigenschappen van het eindproduct, waardoor de complexiteit en onbeheersbaarheid van het proces toeneemt.
Posttijd: 31 december 2021