一、HP-RTM工藝簡(jiǎn)介  

HP-RTM（High PressureResinTransfer Molding）是高壓樹(shù)脂傳遞模塑成型工藝的簡(jiǎn)稱(chēng)。是一種先進(jìn)的成型技術(shù)，它是指利用高壓壓力將樹(shù)脂對(duì)沖混合并注入到預(yù)先鋪設(shè)有纖維增強(qiáng)材料和預(yù)置嵌件的真空密閉模具內(nèi)，經(jīng)樹(shù)脂流動(dòng)充模、浸漬、固化和脫模，獲得高性能、高精度復(fù)合材料制品的成型工藝。具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在汽車(chē)、航空航天、電子等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

工藝過(guò)程如圖1所示：

圖1  HP-PTM工藝原理示意圖

二、HP-RTM工藝特點(diǎn)

 HP-RTM包括預(yù)成型加工、樹(shù)脂注射、壓制過(guò)程以及修整工藝。相比于傳統(tǒng)的RTM工藝，HP-RTM工藝增加了注射后的壓制過(guò)程，降低了樹(shù)脂注射充填難度，提高了預(yù)制件的浸漬質(zhì)量，并縮短了成型周期。具體工藝特點(diǎn)如下：

（1）充?？臁?shù)脂快速充滿模腔、浸潤(rùn)效果好，顯著減少了氣泡，降低了孔隙率，以及低黏度的樹(shù)脂，極大地提升了樹(shù)脂的注射速度，縮短了成型工藝周期。

（2）高活性樹(shù)脂。提高了樹(shù)脂固化反應(yīng)速率，縮短了樹(shù)脂的固化周期。采用高活性快速固化樹(shù)脂體系，并采用高效高壓混合、注膠設(shè)備，使樹(shù)脂基體混合均勻性更好，同時(shí)成型時(shí)需要高溫環(huán)境，大大提高了樹(shù)脂的固化反應(yīng)速率，縮短了生產(chǎn)周期，工藝穩(wěn)定性和可重復(fù)性高， 

（3）使用內(nèi)脫模劑和自清潔系統(tǒng)，提高設(shè)備的清潔效率。使用注射混合頭的自清潔技術(shù)，并在原材料中添加了內(nèi)脫模劑組分，有效地提高設(shè)備的清潔效率，同時(shí)，制件表面效果優(yōu)秀，厚度和形狀偏差小。實(shí)現(xiàn)低成本、短周期（大批量）、高質(zhì)量生產(chǎn)。

（4）使用模內(nèi)快速抽真空技術(shù)。降低了制件中孔隙含量，提高了制件制品性能。有效降低了制件中孔隙含量，提高了纖維的浸漬效率，改善了纖維和樹(shù)脂的界面結(jié)合能力，提升了制品的質(zhì)量。

（5）抽真空與注射后的壓縮模塑工藝相結(jié)合。降低了制件的工藝難度，改善了樹(shù)脂浸漬增強(qiáng)材料的質(zhì)量。降低了RTM工藝注膠口和排氣口設(shè)計(jì)難度，提高了樹(shù)脂的流動(dòng)充填能力，以及樹(shù)脂對(duì)纖維的浸漬質(zhì)量。 

（6）采用雙剛面閉合模具，同時(shí)采用大噸位液壓機(jī)加壓。產(chǎn)品的厚度和三維形狀尺寸偏差低。為保證模具密封效果，采用雙剛面閉合模具，同時(shí)采用大噸位液壓機(jī)加壓，提高了成型過(guò)程的鎖模力，有效地降低了制件的厚度和形狀偏差。   

（7）產(chǎn)品具有卓越的表面性能和質(zhì)量。采用模內(nèi)噴涂技術(shù)以及高光潔度模具，使制件在很短的時(shí)間內(nèi)即可獲得高精度的表觀質(zhì)量。 

（8）具有很高的工藝穩(wěn)定性和重復(fù)性。采用間隙注膠和注膠后壓縮技術(shù)，極大地提高了樹(shù)脂的充模流動(dòng)能力，有效降低了工藝缺陷產(chǎn)生的幾率，具有很高的工藝重復(fù)性。

三、關(guān)鍵工藝技術(shù)

1. 纖維增強(qiáng)材料的預(yù)定型技術(shù)    

纖維預(yù)定型技術(shù)主要包括：紡織、針織和編織預(yù)成型體；縫編預(yù)成型體；短切纖維噴射預(yù)成型體；熱壓預(yù)成型體等。其中熱壓定型技術(shù)應(yīng)用最廣泛，該技術(shù)中定型劑是基礎(chǔ)保證，纖維預(yù)成型模具及壓制工藝技術(shù)是纖維定型的關(guān)鍵所在。針對(duì)HP-RTM工藝，制件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，因此，定型模具也相對(duì)簡(jiǎn)單，關(guān)鍵在于，如何通過(guò)設(shè)計(jì)并控制程序，控制定型模具和加壓工裝有效、有序加壓定型。

2. 高精度樹(shù)脂計(jì)量、混合及注射技術(shù)   

 HP-RTM工藝樹(shù)脂的混合和注射主要包括：樹(shù)脂主材和模內(nèi)噴涂樹(shù)脂兩種體系，其控制的關(guān)鍵在于高精度樹(shù)脂計(jì)量系統(tǒng)、快速均勻混合技術(shù)及混合設(shè)備自清潔技術(shù)。HP-RTM工藝樹(shù)脂主材需要在高溫、高壓下精確計(jì)量，則需要高精度的計(jì)量泵設(shè)備。樹(shù)脂均勻混合及自清潔則需要設(shè)計(jì)有高效的、自清潔、多次混合頭。

3. 成型模具溫度場(chǎng)均勻性和密封性設(shè)計(jì)   

 HP-RTM工藝過(guò)程中，成型模具溫度場(chǎng)的均勻性不僅決定和影響模腔中樹(shù)脂的流動(dòng)充填性能，而且對(duì)纖維的浸潤(rùn)性能，以及對(duì)復(fù)合材料整體性能及制品內(nèi)應(yīng)力都有較大的影響。因此，需要采用介質(zhì)加熱的方式結(jié)合高效、合理的循環(huán)油路設(shè)計(jì)。成型模具的密封性，直接決定了樹(shù)脂流動(dòng)充模特征，以及成型過(guò)程的排空能力，是影響制品性能優(yōu)劣的關(guān)鍵一環(huán)。需要根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)密封圈布置位置、方式以及數(shù)量，同時(shí)需要解決模具配合間隙、頂出系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)等位置的密封難題，確保樹(shù)脂充填過(guò)程不發(fā)生漏氣現(xiàn)象，以保證制件性能。

4. 高精度液壓機(jī)及其控制技術(shù)

HP-RTM工藝過(guò)程中，樹(shù)脂的充填過(guò)程的合模間隙控制，以及壓制環(huán)節(jié)的壓力控制等都需要高效、高精度的液壓機(jī)系統(tǒng)保證。同時(shí)需要根據(jù)注膠工藝、壓制工藝的需要，提供適時(shí)控制技術(shù)，以保證成型過(guò)程的連續(xù)性。