3D pleteni kompoziti so oblikovani s tkanjem suhih predoblikovanih delov z uporabo tekstilne tehnologije.Suhi predoblikovani deli se uporabljajo kot ojačitev, za impregnacijo in strjevanje pa se uporablja postopek vlivanja s prenosom smole (RTM) ali postopek infiltracije smolne membrane (RFI), ki neposredno tvori kompozitno strukturo.Kot napreden kompozitni material je postal pomemben konstrukcijski material na področju letalstva in vesolja ter se pogosto uporablja na področju avtomobilov, ladij, gradbeništva, športne opreme in medicinskih instrumentov.Tradicionalna teorija kompozitnih laminatov ne more zadostiti analizi mehanskih lastnosti, zato so znanstveniki doma in v tujini vzpostavili nove teorije in metode analize.
Tridimenzionalni pleteni kompozit je eden izmed imitiranih tkanih kompozitnih materialov, ki je ojačan z vlakneno pleteno tkanino (znano tudi kot tridimenzionalni predoblikovani deli), tkano s pleteno tehnologijo.Ima visoko specifično trdnost, specifični modul, visoko odpornost na poškodbe, lomno žilavost, odpornost na udarce, odpornost na razpoke in utrujenost ter druge odlične lastnosti.
Razvoj TRODIMENZIONALNIH pletenih kompozitov je posledica nizke interlaminarne strižne trdnosti in slabe udarne odpornosti kompozitnih materialov, narejenih iz enosmernih ali dvosmernih ojačitvenih materialov, ki jih ni mogoče uporabiti kot glavne nosilne dele.LR Sanders je tridimenzionalno pleteno tehnologijo uvedel v inženirsko uporabo leta 977. Tako imenovana 3D pletena tehnologija je tridimenzionalna brezšivna popolna struktura, ki jo dobimo z razporeditvijo dolgih in kratkih vlaken v prostoru po določenih pravilih in prepletanjem. drug z drugim, kar odpravlja problem vmesnega sloja in močno izboljša odpornost kompozitnih materialov na poškodbe.Lahko proizvede vse vrste pravilnih oblik in trdnih teles posebne oblike ter naredi strukturo večnamensko, to je tkanje večplastnega integralnega člena.Trenutno obstaja približno več kot 20 načinov tridimenzionalnega tkanja, vendar se pogosto uporabljajo štirje, in sicer polarno tkanje
pletenje), diagonalno tkanje (diagonalno pletenje ali pakiranje
pletenje), tkanje pravokotne niti (pravokotno pletenje) in pletenje osnove.Obstaja veliko vrst TRIDIMENZIONALNEGA pletenja, kot so dvostopenjsko tridimenzionalno pletenje, štiristopenjsko tridimenzionalno pletenje in večstopenjsko tridimenzionalno pletenje.
Značilnosti procesa RTM
Pomembna razvojna usmeritev procesa RTM je integralno oblikovanje velikih komponent.VARTM, LIGHT-RTM in SCRIMP so reprezentativni procesi.Raziskovanje in uporaba tehnik RTM vključuje številne discipline in tehnologije, kar je eno najbolj aktivnih področij raziskovanja kompozitov na svetu.Njegova raziskovalna področja vključujejo: pripravo, kemijsko kinetiko in reološke lastnosti smolnih sistemov z nizko viskoznostjo in visoko zmogljivostjo;Priprava in lastnosti prepustnosti predoblike vlaken;Tehnologija računalniške simulacije procesa oblikovanja;Tehnologija on-line spremljanja procesa oblikovanja;Tehnologija oblikovanja optimizacije plesni;Razvoj nove naprave s posebnim sredstvom In vivo;Tehnike analize stroškov itd.
S svojo odlično procesno zmogljivostjo se RTM pogosto uporablja na ladjah, vojaških objektih, nacionalnem obrambnem inženirstvu, transportu, vesoljski in civilni industriji.Njegove glavne značilnosti so naslednje:
(1) Velika prilagodljivost pri izdelavi kalupov in izbiri materiala glede na različne proizvodne lestvice,
Sprememba opreme je prav tako zelo prilagodljiva, proizvodnja izdelkov med 1000 ~ 20000 kosov / leto.
(2) Lahko izdeluje kompleksne dele z dobro kakovostjo površine in visoko dimenzijsko natančnostjo ter ima bolj očitne prednosti pri izdelavi velikih delov.
(3) Enostavna realizacija lokalne ojačitve in sendvič strukture;Prilagodljivo prilagajanje razredov armaturnih materialov
Tip in zgradba sta zasnovana za izpolnjevanje različnih zahtev glede zmogljivosti od civilne do vesoljske industrije.
(4) Vsebnost vlaknin do 60 %.
(5) Postopek oblikovanja RTM spada v proces delovanja zaprtega kalupa s čistim delovnim okoljem in nizko emisijo stirena med postopkom oblikovanja.
(6) Postopek oblikovanja RTM ima stroge zahteve za sistem surovin, ki zahteva, da je ojačani material dobro odporen na praske in infiltracijo toka smole.Zahteva, da ima smola nizko viskoznost, visoko reaktivnost, srednje temperaturno strjevanje, nizko eksotermno najvišjo vrednost strjevanja, majhno viskoznost v procesu luženja in lahko hitro želira po vbrizgavanju.
(7) Nizkotlačno vbrizgavanje, splošni tlak vbrizgavanja <30psi (1PSI =68,95Pa), lahko uporablja FRP kalup (vključno z epoksidnim kalupom, FRP površinsko elektroformirnim kalupom iz niklja itd.), visoka stopnja svobode oblikovanja kalupa, stroški plesni so nizki .
(8) Poroznost izdelkov je nizka.V primerjavi s postopkom oblikovanja preprega postopek RTM ne zahteva priprave, transporta, shranjevanja in zamrzovanja preprega, zapletenega ročnega nalaganja plasti in stiskanja v vakuumske vrečke ter časa toplotne obdelave, zato je operacija preprosta.
Vendar pa lahko postopek RTM močno vpliva na lastnosti končnega izdelka, ker je mogoče smolo in vlakna oblikovati z impregnacijo v fazi oblikovanja, pretok vlaken v votlini, postopek impregnacije in proces utrjevanja smole pa lahko močno vplivajo na lastnosti končnega izdelka, s čimer se povečuje kompleksnost in neobvladljivost procesa.
Čas objave: 31. december 2021