Seleção e fabricação de material de molde para RTM (processo de transferência de resina) Processo

A moldagem por transferência de resina (RTM) é um processo de moldura fechada no qual a resina é injetada em um molde selado para impregnar materiais de reforço e formar a parte composta final através da cura. O RTM é ideal para produzir componentes de alta qualidade e em forma de complexo em execuções de produção de volume de médio porte. Oferece inúmeras vantagens, incluindo compatibilidade com uma ampla variedade de reforços de fibra e sistemas de resina, excelente acabamento na superfície, alto teor de fibras, baixas emissões durante a moldagem, impacto ambiental mínimo, forte adaptabilidade à automação, custo de investimento relativamente baixo e alta eficiência de produção. Como resultado, o RTM é amplamente utilizado em indústrias como automotivo, aeroespacial, defesa, equipamentos mecânicos e eletrônicos.

O molde é um dos fatores mais críticos que determinam a qualidade dos produtos RTM. Os moldes RTM normalmente consistem em um par de moldes masculino e feminino, tornando o acabamento superficial e a precisão dimensional das duas metades do molde essencial para a qualidade final do produto.

Seleção de material

A qualidade de um molde RTM começa com a seleção de material, adaptada para atender às demandas específicas do processo RTM.

1. Camada de gelcoat
   O RTM gera calor exotérmico significativo durante a cura - por exemplo, uma parte de 4 mm de espessura pode atingir mais de 120 ° C. Portanto, a resina de gelcoat deve oferecer resistência ao calor, estabilidade de choque térmico e retenção de brilho. Nesse processo, um gelcoat de ferramentas baseado em éster de vinil é selecionado, oferecendo uma temperatura de distorção de calor entre 160 ° C e 172 ° C e excelente desempenho mecânico.

2. Camada de superfície
   Essa camada deve fornecer resistência ao calor e rachaduras. Uma combinação de tapete de superfície de 30 g/㎡ e 300 g/㎡ e-vidro E-Glass picado tapete é usado como reforço, emparelhado com uma resina de éster de vinil epóxi bisfenol-A. Esta resina apresenta excelente desempenho de alta temperatura e baixo retração.

3. Camada de reforço
   Focada na resistência mecânica e no baixo retração, essa camada utiliza tecido de tecido E-Glass 0,4 mm e tapete de fita picado de 300 g e 300 g como reforços, com uma resina de isca zero como matriz.

4. Camada estrutural
   Para melhorar a rigidez geral do molde e facilitar as operações de abertura/fechamento de moldes, é empregada uma estrutura de reforço de estrutura de aço.

Fabricação de moldes mestre

Tradicionalmente, os moldes mestres do FRP são fabricados usando materiais como gesso, madeira, cimento ou cera através de processos manuais. No entanto, esses materiais e métodos geralmente ficam aquém do atendimento aos requisitos de alta precisão e qualidade da superfície dos moldes de RTM. Suas limitações incluem dificuldade em alcançar superfícies de classe A, precisão dimensional inconsistente, fluxos de trabalho complexos, ciclos de produção longos e alto risco de defeitos-tornando-os inadequados para aplicações de RTM.

Para atender às demandas rigorosas da ferramenta RTM, a resina de blocos máquinas, comumente conhecida como placa de ferramentas, agora é amplamente utilizada. Este material é normalmente feito de uma mistura de resina epóxi, ABS, microesferas de vidro, óxido de alumínio e fibra carboximetil. Após mistura e aquecimento completos em uma consistência semelhante a pasta (com agentes adicionais como ftalato de dibutil), a mistura é devasta a vácuo e fundida em moldes. Uma vez curado através do aquecimento, ele forma um sólido estável, com excelente usinabilidade e propriedades térmicas.

Ao usar a placa de ferramentas para fabricar o modelo mestre, o processo começa com a criação de um modelo digital 3D usando o software CAD, como pro/e, ug ou catia. Para garantir a precisão, os subsídios de encolhimento são considerados com base no sistema de resina selecionado. O molde principal é então usinado CNC para refletir a forma, tamanho e espessura exatos do produto final, eliminando a necessidade de modelagem de cavidades e melhorando significativamente a precisão dimensional.