3D pleteni kompoziti nastaju tkanjem suhih prethodno oblikovanih dijelova korištenjem tekstilne tehnologije.Suhi prethodno oblikovani dijelovi koriste se kao pojačanje, a proces kalupljenja za prijenos smole (RTM) ili proces infiltracije membrane smole (RFI) koristi se za impregnaciju i stvrdnjavanje, izravno formirajući strukturu kompozita.Kao napredni kompozitni materijal, postao je važan strukturni materijal u području zrakoplovstva i svemirske industrije, a naširoko se koristi u područjima automobila, brodova, građevinarstva, sportske opreme i medicinskih instrumenata.Tradicionalna teorija kompozitnih laminata ne može zadovoljiti analizu mehaničkih svojstava, pa su znanstvenici u zemlji i inozemstvu uspostavili novu teoriju i metode analize.
Trodimenzionalni pleteni kompozit je jedan od imitiranih tkanih kompozitnih materijala, koji je ojačan vlaknastom pletenom tkaninom (također poznatom kao trodimenzionalni prethodno oblikovani dijelovi) tkanom tehnologijom pletenice.Ima visoku specifičnu čvrstoću, specifični modul, visoku toleranciju oštećenja, žilavost loma, otpornost na udarce, otpornost na pukotine i zamor i druge izvrsne karakteristike.
Razvoj TRODIMENZIONALNIH pletenih kompozita posljedica je niske interlaminarne posmične čvrstoće i slabe otpornosti na udar kompozitnih materijala izrađenih od jednosmjernih ili dvosmjernih materijala za ojačanje, koji se ne mogu koristiti kao glavni nosivi dijelovi.LR Sanders uveo je trodimenzionalnu pletenu tehnologiju u inženjersku primjenu 977. godine. Takozvana 3D pletena tehnologija je trodimenzionalna cjelovita struktura bez šivanja koja se dobiva rasporedom dugih i kratkih vlakana u prostoru prema određenim pravilima i ispreplitanjem. međusobno, što eliminira problem međusloja i uvelike poboljšava otpornost kompozitnih materijala na oštećenja.Može proizvesti sve vrste pravilnog oblika i čvrstog tijela posebnog oblika i učiniti strukturu višenamjenskom, odnosno tkanjem višeslojnog integralnog člana.Trenutačno postoji više od 20 načina trodimenzionalnog tkanja, ali postoje četiri najčešće korištena, naime polarno tkanje
pletenje), dijagonalno tkanje (dijagonalno pletenje ili pakiranje
pletenje), ortogonalno tkanje niti (ortogonalno pletenje) i pletenje osnove.Postoje mnoge vrste TRODIMENZIONALNIH pletenica, kao što su trodimenzionalno pletenje u dva koraka, trodimenzionalno pletenje u četiri koraka i trodimenzionalno pletenje u više koraka.
Karakteristike RTM procesa
Važan smjer razvoja RTM procesa je integralno oblikovanje velikih komponenti.VARTM, LIGHT-RTM i SCRIMP reprezentativni su procesi.Istraživanje i primjena RTM tehnika uključuje mnoge discipline i tehnologije, što je jedno od najaktivnijih istraživačkih područja kompozita u svijetu.Njegovi istraživački interesi uključuju: pripremu, kemijsku kinetiku i reološka svojstva smolnih sustava niske viskoznosti i visokih performansi;Priprema i karakteristike propusnosti vlaknastog predoblika;Tehnologija računalne simulacije procesa kalupljenja;On-line tehnologija praćenja procesa oblikovanja;Tehnologija dizajna optimizacije kalupa;Razvoj novog uređaja sa specijalnim sredstvom In vivo;Tehnike analize troškova itd.
Sa svojim izvrsnim performansama procesa, RTM se naširoko koristi na brodovima, vojnim objektima, obrambenom inženjerstvu, transportu, zrakoplovnoj i civilnoj industriji.Njegove glavne karakteristike su sljedeće:
(1) Velika fleksibilnost u proizvodnji kalupa i odabiru materijala, prema različitim proizvodnim razmjerima,
Promjena opreme također je vrlo fleksibilna, proizvodnja proizvoda između 1000~20000 komada godišnje.
(2) Može proizvesti složene dijelove s dobrom kvalitetom površine i visokom preciznošću dimenzija, a ima očitije prednosti u proizvodnji velikih dijelova.
(3) Lako realizirati lokalnu armaturu i sendvič strukturu;Fleksibilna prilagodba klasa materijala armature
Tip i struktura dizajnirani da zadovolje različite zahtjeve performansi od civilne do zrakoplovne industrije.
(4) Sadržaj vlakana do 60%.
(5) RTM proces kalupljenja pripada procesu rada zatvorenog kalupa, s čistim radnim okruženjem i niskom emisijom stirena tijekom procesa kalupljenja.
(6) RTM proces kalupljenja ima stroge zahtjeve za sustav sirovina, koji zahtijeva da ojačani materijal ima dobru otpornost na strujanje smole i infiltraciju.Zahtijeva da smola ima nisku viskoznost, visoku reaktivnost, srednje temperaturno otvrdnjavanje, nisku egzotermnu vršnu vrijednost otvrdnjavanja, malu viskoznost u procesu ispiranja i može brzo gelirati nakon ubrizgavanja.
(7) Niskotlačno ubrizgavanje, opći tlak ubrizgavanja <30psi (1PSI =68,95Pa), može koristiti FRP kalup (uključujući epoksidni kalup, FRP površinski elektroformirajući kalup od nikla itd.), visok stupanj slobode dizajna kalupa, cijena kalupa je niska .
(8) Poroznost proizvoda je niska.U usporedbi s postupkom prešanja preprega, RTM proces ne zahtijeva pripremu, transport, skladištenje i zamrzavanje preprega, nema kompliciranog ručnog nanošenja slojeva i procesa vakuumskog prešanja vrećice, niti vremena toplinske obrade, tako da je operacija jednostavna.
Međutim, RTM proces može uvelike utjecati na svojstva konačnog proizvoda jer se smola i vlakno mogu oblikovati kroz impregnaciju u fazi kalupljenja, a protok vlakana u šupljini, proces impregnacije i proces stvrdnjavanja smole mogu uvelike utjecati na svojstva konačnog proizvoda, čime se povećava složenost i nekontroliranost procesa.
Vrijeme objave: 31. prosinca 2021