Производство композитов вне автоклава является альтернативой традиционному автоклавному (промышленному) процессу отверждения под высоким давлением, обычно используемому производителями аэрокосмической промышленности для производства композитных материалов . Вне автоклава (OOA) — это процесс, при котором достигается то же качество, что и в автоклаве, но за счет другого процесса. [1]Отверждение OOA позволяет достичь желаемого содержания волокна и устранения пустот путем помещения укладки в закрытую форму и применения вакуума, давления и нагрева с помощью средств, отличных от автоклава. Пресс RTM является типичным методом приложения тепла и давления к закрытой форме. В настоящее время используется несколько внеавтоклавных технологий, включая литье с переносом смолы (RTM), литье с переносом смолы с той же квалификацией (SQRTM), литье с переносом смолы с помощью вакуума (VARTM) и формование в жидкости при сбалансированном давлении. Наиболее передовые из этих процессов позволяют производить высокотехнологичные компоненты самолетов сетчатой формы.
Трансферное формование смолы (RTM) — это метод изготовления высокотехнологичных композитных конструкций. Процесс RTM позволяет постоянно производить композитные детали с высокой прочностью, сложной геометрией, жесткими допусками на размеры и качеством деталей, обычно требуемым для аэрокосмических приложений. RTM использует закрытую форму, обычно изготавливаемую из алюминия. В форму помещают волокнистую «слойку», такую как графит. Форму закрывают, герметизируют, нагревают и помещают в вакуум. Нагретая смола впрыскивается в форму для пропитки укладки волокна. Нагрев формы под вакуумом, как при вакуумном трансферном формовании смолы (VARTM).способствует течению смолы. Затем форму выдерживают при температуре, достаточной для отверждения смолы. Современная технология RTM позволяет производить легкие детали с превосходными механическими свойствами. Благодаря этим качествам композитные материалы находят широкое применение в различных конструкционных и неструктурных приложениях, распространенных в аэрокосмической и авиационной промышленности. RTM является одним из методов изготовления таких композитных структур. [1] [2]
То же квалифицированное литье смолы (SQRTM) - это метод производства композитов с закрытой формой, аналогичный RTM (литье смолы). «Та же самая квалификация» относится к этому методу, в котором используется та же смола, что и при укладке препрега. Атрибуты «такой же квалификации» важны для производителя, потому что тем, кто использует этот процесс, не нужно повторно квалифицировать полимерные материалы для своего производственного процесса. Что отличает SQRTM от стандартного трансферного формования смолы, так это замена препреговой укладки, а не преформы из сухого волокна. [3]
SQRTM — это процесс RTM, адаптированный к технологии препрега. Препрег помещается в закрытую форму, и во время цикла отверждения небольшое количество смолы впрыскивается в полость через отверстия, расположенные вокруг детали. Эта смола не проникает в ламинат, а только прижимается к краю ламината, создавая гидростатическое давление на препрег, что аналогично цели автоклавного отверждения. Это давление аналогично автоклавному, порядка 6-7 бар (90-100 фунтов на кв. дюйм). Гидростатическое давление сводит к минимуму пустоты, удерживая растворенный воздух, воду и мономеры смолы в растворе в смоле. Инструмент может быть самозажимным и самонагревающимся или нагреваемым и зажимаемым прессом. Оборудование состоит из инструмента, пресса, инжектора и вакуумного насоса. [4]
Ключевыми факторами в процессе SQRTM являются прецизионная обработка закрытых пресс-форм, прессы высокого давления, высокий вакуум, применяемый к внутренней части инструмента, а также точный контроль нагревательных плит, объема впрыскиваемой смолы, тепла и давления. [ нужна ссылка ]
Преимущества процесса SQRTM включают высокий уровень интеграции, жесткие допуски и использование квалифицированных препрегов. Его недостатки включают более высокую стоимость инструментов и более низкий уровень гибкости для внесения изменений в конструкцию. [5]