فرايندهای CRTM، VARTM و LRTM جزو روش های تولید انواع کامپوزیت هامی باشد. در این مقاله با روش ها و فرایندهای قالبگيری فشاری با انتقال رزين (CRTM)، قالبگيری با انتقال رزين به کمک خلاء (VARTM) و قالبگيری سبک با انتقال رزين (LRTM) آشنا خواهید شد و همچنین با مقایسه فرایندها، تفاوت ها را خواهید فهمید.
فرايند قالبگيری فشاری با انتقال رزين (Compression Resin Transfer Molding) CRTM
در اين فرايند، همانند فرايند RTM الياف پريفورم درون قالب قرار گرفته و رزين به داخل آن تزريق ميگردد. در يک فرايند RTM، قالب قبل از شروع تزريق با اعمال نيروي نگهدارنده بطور کامل بسته مي شود، ولي در فرايند CRTM، قالب در مرحله تزريق بطور جزئي باز است و هنگامي که مقدار مورد نياز رزين به داخل قالب تزريق شد، قالب با اعمال نيروي خارجي شروع به بسته شدن مينمايد. اين کار سبب اعمال فشار به رزين گرديده و موجب ميشود تا پس از پرشدن تمام قسمتهاي قالب، رزين اضافی از قالب بيرون رانده شود. اين قسمت از فرايند، با فرايندهاي قالبگيري فشاري مشابهت دارد.
در حالت ديگري از اين فرايند، همزمان با شروع عمل تزريق، نيمه دوم قالب بتدريج بسته ميشود. در اين روش، سرعت بسته شدن چنان تنظيم ميشود که با پايان يافتن عمل تزريق، قالب نيز بطور کامل بسته شده باشد. اين شکل از فرايند CRTM، در عمل کمتر مورد توجه قرار ميگيرد. استفاده از تکنيک جدارههاي متحرک در فرايند RTM، اين امکان را ميدهد که قطعات کامپوزيتي با درصد حجمي الياف بالا را بدون نياز به اعمال فشار تزريق زياد توليد نمود. البته اين امر مستلزم اعمال نيروي پرس کافي جهت بستن قالب و پرشدن کامل پريفورم و خروج رزين اضافي است.
مهمترين مزيت اين روش نسبت به فرايند RTM سنتي اين است که قالبگيري قطعات با کسر حجمي الياف بالاتر را ميسر ميسازد؛ علاوه براين مدت زمان مرحله پرشدن بطور چشمگيري کاهش مييابد. اما هزينههاي ابزاري در اين روش نسبتا زياد بوده و علاوه براين، کنترل پارامترهاي مختلف فرايند پيچيده و مشکل ميباشد. مشکل ديگر اين روش آن است که احتمال عدم اشباع مناسب الياف و همچنين، تخريب هستههاي فومي و پديده فشردگي الياف وجود دارد (شکل 1).
شکل 1: فرايند قالبگيری فشاری با انتقال رزين (Compression Resin Transfer Molding) CRTM
فرايند قالبگيری با انتقال رزين به کمک خلاء (Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) VARTM
پس از ابداع فرايند قالبگيري با انتقال رزين، RTM، و وجود بعضي مشکلات در اين روش، بويژه در تزريق رزين، يکي از اصلاحاتي که روي اين فرايند انجام شد بکارگيري خلاء بود. اين فرايند جديد که اصول کلي آن مشابه فرايند RTM است، قالبگيري با انتقال رزين به کمک خلاء يا VARTM ناميده ميشود. در اين فرايند، يک خلاء نسبي رزين را از داخل لوله تغذيه به داخل قالب ميکشاند؛ بطوريکه تمام محفظه قالب بطور يکنواخت از رزين پر ميشود.
از مهمترين مزاياي اين روش نسبت به فرايند RTM سنتي، فشار تزريق پايين ميباشد؛ اين مساله امکان استفاده از تجهيزات تزريق ارزان قيمت را در فرايند RTM ميسر ميسازد، که مسلما تاثير مستقيمي بر قيمت تمام شده توليد قطعات کامپوزيتي خواهد گذاشت.
علاوه براين، قطعات توليد شده بدين روش از کيفيت بالاتري برخوردار خواهند بود؛ چرا که استفاده از خلاء در مرحله پرشدن، موجب حذف بسياري از عيوب و پديدههاي نامطلوب، از جمله توليد حباب در جبهه جريان، ايجاد حفرههاي خشک در تقويتکنندهها و شسته شدن الياف ميگردد. يکي ديگر از برتريهاي مهم اين روش اصلاحي نسبت به فرايند RTM سنتي، امکان توليد قطعات کامپوزيتي وسيع با کيفيت مطلوب ميباشد (شکل 2).
شکل 2: فرايند قالبگيري با انتقال رزين به کمک خلاء (Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) VARTM
فرايند قالبگيری سبک با انتقال رزين (Light Resin Transfer Molding) LRTM
طي ساليان گذشته روشهاي استاندارد اصلاحي مختلفي از فرايندهاي قالبگيري رزين پيشنهاد شده است. در اين ميان فرايند قالبگيري سبک با انتقال رزين، LRTM، مورد توجه خاصي قرار گرفت. چراکه اين روش توانست بسياري از معايب و نقاط ضعف فرايند RTM را برطرف سازد.
فرايندي که امروزه تحت عنوان RTM مورد استفاده قرار ميگيرد، در واقع RTM سبک يا LRTM است که شکل اصلاح شده فرايندهاي سنتي ميباشد. اين فرايند اولين بار حدود 25 سال قبل در بلژيک بکار گرفته شد. در واقع ايده اين فرايند از روش قالبگيري با انتقال رزين بکمک خلاء يا VARTM گرفته شده است که روشي براي توليد قطعات سبک با به کارگيري خلاء است. مراحل اين فرايند چنين ميباشد:
- الياف خشک از طاقه بريده شده و پس از شکل دادن در محفظه قالب قرار داده ميشوند.
- پس از آنکه الياف در جاي مناسب خود قرار گرفتند، قالب بسته و محکم ميشود.
- يک خلاء نسبي محفظه داخل قالب را فرا ميگيرد.
- رزين با مقدار مشخص و فشار کم به داخل قالب تزريق ميشود.
- خلاء نسبي رزين را در تمام قالب پخش کرده و تمام الياف به رزين آغشته ميشوند.
- پس از گذشت زمان لازم براي پخت و سخت شدن قطعه، قالب باز شده و قطعه از آن جدا ميشود.
يکي از مهمترين اصلاحات انجام شده در اين فرايند، مربوط به ابزارهاي قالب آن ميباشد. در اين روش از يک نيمه قالب انعطافپذير، بجاي نيمه قالب صلب سنتي استفاده ميشود (شکل 3).
شکل 3: فرايند قالبگيري سبک با انتقال رزين (Light Resin Transfer Molding) LRTM
اين فرايند، همه مزاياي فرايند قالبگيري بکمک خلاء را به همراه دارد. از مهمترين مزاياي فرايند RTM سبک، ميتوان به موارد زير اشاره نمود:
1- امکان استفاده از تجهيزات تزريق ارزان قيمت، بدليل پايين بودن محدوده فشار تزريق
2- پايين بودن هزينههاي ابزار و نگهداري
3- حذف عيوب مرحله پرشدن، از جمله توليد حباب در جبهه جريان، شسته شدن الياف، ايجاد حفرههاي خشک در پريفورم الياف و …
4- امکان توليد قطعات کامپوزيتي وسيع با کيفيت مناسب
5- تميزتر بودن شرايط کاري فرايند
6- يکنواختي بيشتر قطعات کامپوزيتي توليد شده
7- قابل پيشبيني بودن ميزان مصرف مواد
و از همه مهمتر:
8- سريعتر بودن چرخه توليد فرايند، بدليل کوتاه بودن مرحله پرشدن پريفورم.
ميزان محبوبيت و پيشرفت اين شکل اصلاحي از فرايند بقدري بوده است که امروزه در اغلب صنايع کامپوزيت، بعنوان فرايند اصلي RTM شناخته شده و مورد استفاده قرار ميگيرد.
يکي از مهمترين اصلاحات انجام شده در آن، استفاده از ابزارهاي قالب انعطافپذير، بجاي ابزارهاي صلب سنتي ميباشد. اين مساله سبب فشردگي جزئي پريفورم شده و ضمن از بين بردن تعدادي از عيوب مرحله تزريق، سبب کوتاهتر شدن مدت زمان پرشدن پريفورم ميگردد.
مقاله قبلی سایت آگهی تخصصم اینه را می توانید اینجا بخوانید
همچنین شما دوست عزیز و متخصص نیز می توانید مقالات خود را با اسم خودتون (شرکت، اشخاص و مخترعان) به همراه تبلیغ تخصص، محصولات و خدمات خود در آخر آن در سایت آگهی تخصصم اینه منتشر نمایید. البته به شرطی که مقاله کپی از سایت های دیگر و حتی خودتون نباشد. مقالات تا همیشه در سایت خواهند ماند.
اینجا کلیک کنید تا شرایط نوشتن و فرستادن مقاله را مشاهده نمایید.
در فرم زیر نیز می توانید ایمیل خود را برای دریافت آخرین مقاله های سایت وارد نمایید.
