一种带芯材的轻型树脂传递模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种带芯材的轻型树脂传递模具，该模具主要由树脂注入装置、模具下模、模具上模、抽真空装置组成，模具下模和模具上模之间设置芯材，模具上模、模具下模和芯材之间形成型腔，型腔由铺设的纤维层组成，抽真空装置与型腔相连；模具上模法兰边与模具下模法兰边上均贴设密封材料；树脂注入装置通过硬管或软管与型腔相连接，树脂注入装置的导流管路上设置切断阀门。采用本实用新型扩大了LRTM模具的使用范围，提高了生产效率；利用芯材可以减少LRTM模具的变形。
【专利说明】一种带芯材的轻型树脂传递模具
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种复合材料模具。
【背景技术】
[0002]轻型树脂传递模塑工艺(RTM — Light)又称为LRTM，是近年来发展迅速的一种低成本闭模制造工艺，目前在船舰、汽车、工业和医用复合材料领域中应用有越来越广泛的趋势。
[0003]LRTM模具的上模为半刚性的玻璃钢模，通常根据下模和产品的厚度制作。在下模产品区域贴上与产品等厚的蜡片，再裱糊制做上模。上模厚度一般为6-8mm，上下模具都有一个宽约IOOmm的刚性周边，由双道密封带构成一个独立的密封区，只要一抽真空模具即闭合，非常方便、快捷。然后对模腔内抽真空，利用模内的负压和较低的注射压力将树脂注入模具，使树脂渗入预先铺设的增强纤维中。LRTM的主要设备包括树脂注入装置、模具下模、模具上模、抽真空装置和其它辅助工具等。
[0004]LRTM工艺具有减少挥发性有机物(VOC)排放、扩大可用原材料范围、降低用工、环境友善、材料浪费量少(树脂利用率可达95%)、废品率低，生产效率高，造价低以及可得到两面光洁的产品等优点。缺点是模具难以应用到变截面产品中。其主要原因为:
[0005]1、变截面模具难以制作上模；
[0006]2、变截面产品难以铺设增强纤维。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是提供一种带芯材的轻型树脂传递模具，以解决现有轻型树脂传递模具应用到变截面复合材料产品中的问题。
[0008]本实用新型主要由树脂注入装置、模具下模、模具上模、抽真空装置组成，解决其问题所采用的技术方案是，模具下模和模具上模之间设置芯材，模具上模、模具下模和芯材之间形成型腔，型腔由铺设的纤维层组成，抽真空装置与型腔相连；模具上模法兰边与模具下模法兰边上均贴设密封材料；树脂注入装置通过硬管或软管与型腔相连接，树脂注入装置的导流管路上设置切断阀门。
[0009]所述芯材为聚氨酯发泡、PVC、木材、奥松板、气袋芯模、娃胶芯模。
[0010]采用本实用新型的积极效果是:
[0011]1、扩大了 LRTM模具的使用范围；
[0012]2、利用芯材的导流作用可以提高生产效率；
[0013]3、利用芯材可以减少LRTM模具的变形。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:
[0015]图1是本实用新型结构示意图；[0016]图中I树脂注入装置、2芯材、3抽真空装置、4导流管路、5模具上模、6模具下模、7切断阀门、8树脂容器、9树脂收集器。
【具体实施方式】
[0017]图1展示的是本发明采用的LRTM模具的横截面。模具下模6是提供产品表面的阴模，在生产产品时需要对模具下模6表面进行涂脱模剂处理。如图1所示，产品成型的第一阶段是将产品中的增强材料按设计要求铺放在模具下模6上，包括玻璃纤维的毡和布，或者是碳纤维材料制品。这部分增强材料铺层需要超出模具下模6的法兰边。然后在产品增强材料上面铺放由聚氨酯发泡、PVC、木材、奥松板、气袋芯模、硅胶芯模预制的芯材2。芯材2可以是一个或者多个组合在一起。芯材2根据产品形状需要，可以在一个或以上的位置铺放导流管路4。也可通过芯材2表面的洞和切割缝隙等导流方式便于树脂流动。聚氨酯发泡、PVC、木材、奥松板制作的芯材2适用于小件产品且包覆在产品内部。气袋芯模、硅胶芯模制作的芯材2适用于大件产品且能够被取出。超出模具下模6的纤维材料放入芯材2的铺层中，同时进行芯材2上面的铺层。这样在模具上模5的法兰边处形成连接面的纤维重叠。下一步如图1所示，在完成的铺层外面安放模具上模5。模具上模5生产时其型面也需要进行涂脱模剂处理。
[0018]如图1所示，在模具上模5、模具下模6和芯材2之间形成了一个型腔，这个型腔由铺设的纤维层组成，里面都充满了空气。将抽真空装置3与型腔相连，抽出型腔内的空气。为了保证良好的密封性能，模具上模5法兰边与模具下模6法兰边上需要贴两条密封材料。
[0019]在树脂注入装置I中配比正确的合适树脂，如聚酯，乙烯基和环氧树脂。连接可以是硬或软管或者其他组合件，需要能够控制树脂的切断阀门7，也可以采取控制树脂容器8内的压力等手段来调节树脂注入的流动速率。连接管路需要有一个开关或者其他手段来切断树脂的流动，如切断阀门7。当产品处于设定的位置时，打开树脂注入装置I上的开关，在型腔内各部分的压力作用下，树脂注入型腔中。灌注过程中，树脂流动通过切断阀门7来控制或者采用其他方法，以便保证树脂注入量和吸力之间的平衡。流动的前峰应当近似保持水平，这样树脂阻塞、残留空气和形成包流的几率将大大减小。当树脂的流动前峰到达抽真空装置3时，树脂溢出进入树脂收集器中9。当所有相关的树脂收集器9中都有树脂流入时，关掉切断阀门7停止灌注。
[0020]上述工艺中，纤维增强材料是在干燥的情况下铺放的，然后通过真空灌注成型。在另外的工艺中，比如铺放预浸料，就是预先将纤维材料和树脂预先混合，在真空条件下，使用加热、紫外线引发固化。或者类似的，将纤维材料和热塑性树脂铺放成型，然后将温度升高将树脂熔化至可以流动完成固化成型。
[0021]综合考虑各种在纤维材料干燥的情况下铺层的工艺手段，可以预埋一些结构件与壳体一起成型。
【权利要求】
1.一种带芯材的轻型树脂传递模具，主要由树脂注入装置、模具下模、模具上模、抽真空装置组成，其特征在于，模具下模和模具上模之间设置芯材，模具上模、模具下模和芯材之间形成型腔，型腔由铺设的纤维层组成，抽真空装置与型腔相连；模具上模法兰边与模具下模法兰边上均贴设密封材料；树脂注入装置通过硬管或软管与型腔相连接，树脂注入装置的导流管路上设置切断阀门。
2.如权利要求1所述带芯材的轻型树脂传递模具，其特征在于，所述芯材为聚氨酯发泡、PVC、木材、奥松板、气袋芯模、娃胶芯模。
【文档编号】B29C70/54GK203567193SQ201320671018
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】苏勇 申请人:山东双一集团有限公司