高壓樹脂傳遞模塑(HP-RTM)是大規(guī)模工業(yè)化量產的解決方案，其關鍵技術在于樹脂注入和模塑兩個階段。目前，汽車行業(yè)中越來越多的碳纖維復合材料零部件生產商，都在選擇康隆(Cannon)的環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂配方的濕部和干部設備。

 

    高壓樹脂傳遞模塑(HP-RTM)是傳統(tǒng)樹脂傳遞模塑(RTM)的大規(guī)模工業(yè)化量產的解決方案，使用的也是快速固化的化學原料。HP-RTM工藝是通過一個混合頭，將基礎樹脂注入到模具內，并浸潤其中的預成型纖維織物，最后快速固化形成高強度的復合材料部件。

 

    HP-RTM的關鍵技術在于樹脂注入和模塑兩個階段。先將預成型的碳纖維放入壓機的模具內，然后高壓注入液態(tài)的樹脂。因為采用的是新一代的快速反應型化學原料，所以原料配方的各個組分在混合前一直是分開的，直到碳纖維預成型件需要注入樹脂時，原料才混合。原料反應時間很短，所以在注入階段，原料的粘度開始迅速增加。

 

    這將導致模內壓力的急劇上升(這也是此工藝最大的特點)。模內壓力通常在50～120 bar(5000～12000kPa)。

樹脂原料的混合和注入是通過一套專門的計量和注射設備來實現(xiàn)的。這套設備采用特殊的設計，原料會以要求的溫度在管路內流動，同時進行適當?shù)拿摎?，然后以精確的流量和比例進行計量。

 

    這套設備還帶有夾套料罐，通過導熱油模溫機和熱交換器，將原料溫度加熱到100 ℃。料罐還帶有專門的真空脫氣系統(tǒng)，可去除樹脂原料中殘留的氣泡，避免最后固化的復合材料部件中出現(xiàn)氣孔。

 

    HP-RTM工藝中最關鍵的設備是混合頭。液態(tài)的原料通過計量泵在混合頭內達到一定的壓力，然后通過專門的噴嘴將這種壓力轉化成噴射混合的動能。兩種或多種原料會通過這些噴嘴在混合腔內充分高壓對撞混合。這種高壓對撞會產生一種強烈的湍流，以實現(xiàn)最佳的混合效果。

 

 

    一家主流的德國汽車制造商剛剛又采購了一臺新的康隆(Cannon)E-System 5 Enhanced設備，用于他們的開發(fā)實驗室。這是康隆(Cannon)專為HP-RTM工藝設計的最新型的計量設備。這臺三組分的機器被用于開發(fā)他們下一代的環(huán)氧樹脂基的復合材料部件。這家汽車制造商在復合材料領域創(chuàng)造了很多技術成果，對現(xiàn)代乘用車的設計和效率產生了極其深遠的影響。2015年，其實驗室又買了一臺最新型的樹脂計量設備，又開發(fā)了多項創(chuàng)新技術。

 

    世界最主要的設備生產商都受到邀請參與投標，康隆(Cannon)Afros按其技術要求提供了一套性價比最高的方案，因此贏得了這個項目。

 

    這套設備包括一臺E-System 5 Enhanced樹脂原料計量設備，帶有70L不銹鋼料罐以及樹脂和固化劑的原料管路。計量系統(tǒng)可處理3種液體原料。如果采用通常的混合比例，設備流量范圍在15～140g/s。設備的整個樹脂計量部分都被裝在一個加熱的保溫箱體內，所以樹脂的工作溫度可穩(wěn)定在85℃。固化劑可加熱至50℃。最新設計的計量模塊，可使脫模劑與樹脂組分得到更穩(wěn)定而精確的預混。設備的管路設計更方便原料的更換，所以一天可做多組試驗。

 

    這套計量設備還配有一個康隆(Cannon)LN 10 EPX混合頭，可以裝到一個模具上，采用HP-RTM工藝生產小的復合材料零部件。

 

    此外，這套設備還帶有先進的數(shù)據(jù)記錄軟件包，這是康隆(Cannon)E System Enhanced計量設備的一項非常有用的配置。

 

    注射原料的全部數(shù)據(jù)都能得到實時監(jiān)控，并被保存在機器硬盤的數(shù)據(jù)庫內。這些數(shù)據(jù)還可顯示在21"的觸摸屏顯示器上，并可在機器的人機界面上直接進行復雜的統(tǒng)計分析。

原料組分的壓力、溫度、流量，以及模內壓力、混合頭狀態(tài)和混合比例，這些都由設備進行控制，并可在一個專門的圖表內查詢和監(jiān)控這些數(shù)據(jù)，可看到加工過程中這些參數(shù)精確的數(shù)值。

 

    韓國的高品質CFRP零部件開發(fā)

 

    一家韓國的原料生產商也剛剛向康隆(Cannon)Afros訂購了一臺復雜的HP-RTM計量設備。這也是一套康隆(Cannon)E-System 5 Enhanced三組分原料的計量設備，帶有70 L的料罐和用于Liquid Lay Down(液體淋澆)樹脂浸潤工藝的混合頭?？德?Cannon)的這臺環(huán)氧樹脂計量設備與這家公司實驗室中現(xiàn)有的一臺壓機相配合用于研發(fā)，主要是配方測試和原型制作。

 

    通過配備最新的電子控制及先進的DCSP數(shù)據(jù)采集和分析軟件，這臺設備助力這家公司的研發(fā)團隊更高效地完成了開發(fā)工作，并在整個樹脂注入過程中詳細地記錄了所有的注射參數(shù)，可以馬上評估工藝流程的完成情況，并找出可能的問題。所有統(tǒng)計數(shù)據(jù)還可通過一個裝在手機上的APP程序進行遠程控制。

 

    一款在德國生產的用于城市車輛的大型PUR汽車零部件

 

    德國汽車行業(yè)的一家重要的一級零部件供應商，剛剛也向康隆(Cannon)訂購了一套計量設備，用于生產一款城市新能源電動汽車的大型結構部件。該部件采用了一種聚氨酯樹脂基的碳纖維復合材料，在達到所要求的所有機械性能的同時，生產成本也更低。該項目的下一階段會有更多的細節(jié)發(fā)布?？德?Cannon)于2016年交付了這臺設備。

汽車行業(yè)中越來越多的碳纖維復合材料零部件生產商在選擇康隆(Cannon)的環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂配方的濕部和干部設備。

 

康隆(Cannon)LN 10 EPX是專為環(huán)氧樹脂原料特殊設計的混合頭