RTM(resin transfer molding)是將樹(shù)脂注入閉合模具中浸潤(rùn)增強(qiáng)材料并固化成型的工藝方法，適合于多品種、中批量、高質(zhì)量先進(jìn)復(fù)合材料成型。這一先進(jìn)工藝有著諸多優(yōu)點(diǎn)，可使用多種纖維增強(qiáng)材料和樹(shù)脂體系，有極好的制品表面。適用于制造高質(zhì)量復(fù)雜形狀的制品，且纖維含量高、成型過(guò)程中揮發(fā)成分少、環(huán)境污染少，生產(chǎn)自動(dòng)化適應(yīng)性強(qiáng)、投資少、生產(chǎn)效率高。因此，RTM工藝在汽車(chē)工業(yè)、航空航天、國(guó)防工業(yè)、機(jī)械設(shè)備、電子產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。決定RTM產(chǎn)品的首要因素就是模具，由于RTM模具一般采用陰陽(yáng)模對(duì)合方法，因而想辦法提高陰陽(yáng)模的表面質(zhì)量和尺寸精度就成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。

 

　　材料的選擇

 

　　模具的質(zhì)量怎樣，材料選擇是一個(gè)關(guān)鍵，根據(jù)RTM成型工藝的特點(diǎn)，進(jìn)行材料的選擇。

 

　　（1）膠衣層：RTM成型放熱較高，4mm厚的產(chǎn)品放熱一般能達(dá)到120℃以上。這就要求膠衣樹(shù)脂具有耐熱沖擊性能，光澤和耐熱性能。本次工藝選用乙烯基模具膠衣，它的熱變形溫度160℃-172℃，有良好的力學(xué)性能。

 

　　（2）表面層：主要考慮耐熱和耐裂性，采用30g/㎡表面氈和300g/㎡無(wú)堿短切氈作為增強(qiáng)材料，樹(shù)脂選用雙酚A環(huán)氧基乙烯酯樹(shù)脂。該樹(shù)脂持續(xù)耐高溫性好，收縮率低。

 

　　（3）增強(qiáng)層：重視強(qiáng)度和收縮性，選用的增強(qiáng)材料為0.4的無(wú)堿布和300g/㎡無(wú)堿短切氈作為增強(qiáng)材料，采用零收縮樹(shù)脂為基體材料。

 

　　（4）加固層：增加模具的整體剛度，便于開(kāi)合模操作，采用鋼框架加固的方式。

 

　　原模的制作

 

　　一直以來(lái)FRP模具的原模很多采用石膏、木材、水泥、石蠟等作為基材，采用手工制作的方法，用這些材料和制作工藝制作的母模表面很難達(dá)到A級(jí)表面，尺寸精度也無(wú)法控制、制作程序復(fù)雜、周期長(zhǎng)、容易產(chǎn)生缺陷，平整度較差，只適合那些精度要求較低、表面質(zhì)量要求不高的FRP模具制作。如果采用上面的方法，根本無(wú)法達(dá)到RTM模型的制作要求。

 

　　為滿足RTM模型的要求，可以采用塊狀可加工樹(shù)脂為原料通過(guò)數(shù)控加工制作。塊狀可加工樹(shù)脂俗稱(chēng)代木。采用環(huán)氧樹(shù)脂、ABS塑料、玻璃微珠、二氧化鋁、羧甲基纖維混合后攪拌均勻，二丁脂等按一定比例混合后，加熱使混合物溶解成糊漿液，經(jīng)過(guò)真空消泡處理后進(jìn)入模具進(jìn)行成型，成型后的固體經(jīng)過(guò)加熱形成固化物。代木具有熱塑性好、穩(wěn)定性強(qiáng)、機(jī)械加工性能好等優(yōu)點(diǎn)。

 

　　以代木為材料制作模型時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，利用三維繪圖軟件如Pro/e、UG、CATIA，繪制出產(chǎn)品的三維模型。在產(chǎn)品進(jìn)行三維數(shù)模設(shè)計(jì)時(shí)，為保證產(chǎn)品精度，應(yīng)根據(jù)選用樹(shù)脂的收縮率留放一定的余量。然后通過(guò)數(shù)控加工出來(lái)，原模一般加工成產(chǎn)品實(shí)樣，產(chǎn)品尺寸和厚度都要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這樣制作時(shí)就省去了制作模腔的步驟，使產(chǎn)品尺寸和厚度精度大大提高。

 

　　模具的制作

 

　　材料選擇和原模制作作為成功的制作一個(gè)RTM模具提供了前提。不過(guò)也不能忽略對(duì)制作過(guò)程的控制。原模通過(guò)數(shù)控加工，尺寸精度達(dá)到了要求，但加工的刀痕還是對(duì)模具表面有很大的影響。需要通過(guò)精修打磨，經(jīng)過(guò)細(xì)微打磨拋光使模型達(dá)到A級(jí)表面要求。

 

　　首先開(kāi)始第一片模具膠衣層的制作，對(duì)于膠衣層為了獲得一個(gè)好的表面效果，膠衣層需要采用噴涂的方法進(jìn)行制作。噴涂膠衣時(shí)，一般膠衣用量為1000g/㎡,分3次進(jìn)行噴涂，第一層膠衣用量為200g/㎡,顏色區(qū)別于后兩次，后兩次膠衣用量為400g/㎡。膠衣噴槍氣流要均勻，膠液成霧狀，均勻噴涂在模型表面。待其最后一次噴涂膠液凝膠后，便進(jìn)行表面層的鋪放。表面層制作是有一層30g/㎡的表面氈和4層300g/㎡短切氈組成。表面氈應(yīng)鋪覆平整不能有搭接和褶皺，對(duì)于棱角處要特別小心，用刷子角進(jìn)行充分的按壓，趕走氣泡。待表面層固化后需要進(jìn)行挑氣泡的工作，將氣泡扎破然后用砂紙打磨去毛刺并用丙酮擦拭，接著就可以進(jìn)行下面糊制了。

 

　　模具的后處理

 

　　脫模后，去除多余的飛邊，將模具內(nèi)的小顆粒用壓縮空氣吹凈。

 

　　打磨：用400＃的水砂紙經(jīng)水浸泡后，包在平順的打磨板上，來(lái)回反復(fù)打磨。直至第一層膠衣層全部被砂磨掉為止；用清水將模具洗凈后；用600＃水砂紙，按上述方法打磨，直至磨具表面目視看不出有粗細(xì)不均的明顯劃痕為止；洗凈模具，用800＃水砂，按上述方法打磨，直至目視模具表面上無(wú)明顯劃痕，手感光滑細(xì)膩為止；用清水洗凈最后用1200＃水砂紙按上述方法反復(fù)打磨一次。

 

　　拋光：將1000＃的拋光膏均勻涂在模具表面上，2-3分鐘后用帶有布輪的拋光機(jī)開(kāi)始逐段來(lái)回反復(fù)進(jìn)行拋光，直至目視模具表面鏡面反光和無(wú)殘留的砂磨表面（一般需要拋光2遍）；清水洗凈后，將2000＃的拋光膏均勻涂在模具表面，2-3分鐘后用帶羊毛輪的拋光機(jī)逐段拋光，直至目視模具表面高度清晰的鏡面反光為止。拋光完畢后，可以用洗衣粉水洗掉拋光膏后用清水洗凈晾干。

 

　　之后便是進(jìn)行封孔劑的涂摸和脫模劑的涂抹。