在復合材料工業(yè)中，閉模成型工藝以其高效、精準及環(huán)保的特性，成為復合材料制品生產(chǎn)的重要技術(shù)手段。這些工藝不僅優(yōu)化了生產(chǎn)流程，還顯著提升了制品的質(zhì)量與性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、建筑及體育用品等多個領(lǐng)域。本文將詳細介紹并比較幾種常見的復合材料閉模成型工藝，包括真空注射、樹脂傳遞模塑（RTM）、結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射模塑（SRIM）等，探討它們的基本原理、特點、應(yīng)用及區(qū)別。
一、真空注射成型工藝
真空注射成型工藝是一種將樹脂在真空環(huán)境下注射至閉合模具內(nèi)，完成固化過程的工藝技術(shù)。其核心在于利用真空輔助樹脂的浸漬與流動，確保樹脂與增強材料（如短切玻纖氈、芳綸纖維或碳纖維織物）的充分浸潤，減少氣泡產(chǎn)生，提高制品質(zhì)量。
特點與應(yīng)用：
-無苯乙烯揮發(fā)：由于整個過程在密閉環(huán)境中進行，有效減少了苯乙烯等有害物質(zhì)的揮發(fā)，符合現(xiàn)代環(huán)保要求。
-工作場地清潔：減少了生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染，提升了工作環(huán)境質(zhì)量。
-設(shè)備投資較低：相比其他閉模工藝，真空注射所需的設(shè)備投資較少，且可利用現(xiàn)有手糊或噴射模具進行改造，降低了生產(chǎn)成本。
-應(yīng)用廣泛：適用于制造批量中等的、機械性能要求中等或較高的、2米以上的大型部件，如玻璃鋼卡車車身夾層板、公共汽車整體夾層板、近海石油平臺夾層板等。
然而，真空注射工藝也存在一定局限性，如必須使用氈材作為增強材料，價格相對較高；氈材和薄膜的定位較為困難，增加了生產(chǎn)工時。
二、樹脂傳遞模塑（RTM）
RTM工藝通過低壓或真空輔助，將液態(tài)樹脂注入閉合的模具型腔內(nèi)，與增強材料（如纖維布、預浸料）充分浸潤并固化，最終脫模得到成品。該工藝以其精確的樹脂流動控制與固化條件設(shè)定，確保了制品的高性能與高質(zhì)量。
特點與應(yīng)用：
-高效精準：RTM工藝能夠精確控制樹脂的流動與固化過程，適用于制造復雜形狀的部件，且制品表面質(zhì)量高。
-環(huán)保節(jié)能：在低收縮RTM樹脂的應(yīng)用下，無需使用膠衣樹脂，減少了苯乙烯揮發(fā)，符合環(huán)保要求。
-應(yīng)用廣泛：RTM工藝在汽車業(yè)、建筑業(yè)以及要求表面質(zhì)量較高的其他領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景，如汽車車身部件、建筑外墻板等。
隨著技術(shù)的不斷進步，RTM工藝已開發(fā)出多種專用樹脂，如加入低收縮添加劑的RTM樹脂，能夠在較低溫度（約70℃）下實現(xiàn)快速固化，進一步提升了生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。
三、結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射模塑（SRIM）
SRIM工藝是一種高效、自動化的閉模成型技術(shù)，通過高壓注射將樹脂與短切纖維同時注入閉合模具內(nèi)，快速完成浸潤與固化過程。該工藝以其高自動化水平、短加工周期及低勞動力成本，成為大批量生產(chǎn)復合材料制品的理想選擇。
特點與應(yīng)用：
-自動化程度高：SRIM工藝采用自動化生產(chǎn)線，顯著提高了生產(chǎn)效率與產(chǎn)品一致性。
-加工周期短：相比其他閉模工藝，SRIM的加工周期最短，約為8分鐘左右，適用于大批量生產(chǎn)。
-產(chǎn)品質(zhì)量高：制品內(nèi)增強材料的含量與定位準確，強度高，兩面光亮，無纖維外露。
-設(shè)備投資較高：雖然SRIM工藝生產(chǎn)效率高，但其設(shè)備投資也相對較高，通常用于年批量達數(shù)千件以上的生產(chǎn)場景。
SRIM工藝在運輸、建筑、電工電子等行業(yè)具有廣泛應(yīng)用，其制品如汽車車身部件、建筑結(jié)構(gòu)件等，均展現(xiàn)了優(yōu)異的性能與質(zhì)量。
四、工藝比較與總結(jié)
在比較真空注射、RTM與SRIM三種閉模成型工藝時，可以看出它們各有優(yōu)缺點，適用于不同的生產(chǎn)場景與需求。真空注射以其低設(shè)備投資與廣泛的適用性，在中小型批量生產(chǎn)中占據(jù)一席之地；RTM工藝以其高效精準與環(huán)保特性，在追求高質(zhì)量表面的領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用；而SRIM工藝則以其高自動化水平、短加工周期與低勞動力成本，成為大批量生產(chǎn)的首選。
綜上所述，復合材料閉模成型工藝的選擇應(yīng)基于生產(chǎn)需求、成本考量及產(chǎn)品性能要求等多方面因素。隨著技術(shù)的不斷進步與工藝的優(yōu)化，這些閉模成型工藝將在更廣泛的領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動復合材料工業(yè)向更高水平發(fā)展。
