Les composites tressés 3d sont formés en tissant des pièces préformées sèches à l'aide de la technologie textile.Les pièces préformées sèches sont utilisées comme renfort, et le processus de moulage par transfert de résine (RTM) ou le processus d'infiltration de membrane de résine (RFI) est utilisé pour imprégner et durcir, formant directement la structure composite.En tant que matériau composite avancé, il est devenu un matériau structurel important dans le domaine de l'aviation et de l'aérospatiale et a été largement utilisé dans les domaines de l'automobile, des navires, de la construction, des articles de sport et des instruments médicaux.La théorie traditionnelle des stratifiés composites ne peut pas répondre à l'analyse des propriétés mécaniques, de sorte que les chercheurs nationaux et étrangers ont établi de nouvelles théories et méthodes d'analyse.
Le composite tressé tridimensionnel est l'un des matériaux composites tissés imités, qui est renforcé par le tissu tressé en fibres (également appelé pièces préformées tridimensionnelles) tissé par la technologie tressée.Il a une résistance spécifique élevée, un module spécifique, une tolérance élevée aux dommages, une ténacité à la rupture, une résistance aux chocs, une résistance aux fissures et à la fatigue et d'autres excellentes caractéristiques.
Le développement des composites tressés TRIDIMENSIONNELS est dû à la faible résistance au cisaillement interlaminaire et à la faible résistance aux chocs des matériaux composites constitués de matériaux de renfort unidirectionnels ou bidirectionnels, qui ne peuvent pas être utilisés comme pièces porteuses principales.LR Sanders a introduit la technologie tressée tridimensionnelle dans les applications d'ingénierie en 977. La technologie dite tressée 3D est une structure complète tridimensionnelle sans couture qui est obtenue grâce à la disposition de fibres longues et courtes dans l'espace selon certaines règles et entrelacement. les uns avec les autres, ce qui élimine le problème de la couche intermédiaire et améliore considérablement la résistance aux dommages des matériaux composites.Il peut produire toutes sortes de formes régulières et de corps solides de forme spéciale, et rendre la structure multifonctionnelle, c'est-à-dire tisser un élément intégral multicouche.À l'heure actuelle, il existe environ plus de 20 façons de tisser en trois dimensions, mais il y en a quatre couramment utilisées, à savoir le tissage polaire
tressage), tissage diagonal (diagonalbraiding ou emballage
tressage), tissage de fils orthogonaux (tressage orthogonal) et tressage interlock chaîne.Il existe de nombreux types de tressage TRIDIMENSIONNEL, tels que le tressage tridimensionnel en deux étapes, le tressage tridimensionnel en quatre étapes et le tressage tridimensionnel en plusieurs étapes.
Caractéristiques du procédé RTM
Une direction de développement importante du procédé RTM est le moulage intégral de grands composants.VARTM, LIGHT-RTM et SCRIMP sont les procédés représentatifs.La recherche et l'application des techniques RTM impliquent de nombreuses disciplines et technologies, ce qui en fait l'un des domaines de recherche les plus actifs sur les composites au monde.Ses intérêts de recherche portent sur : la préparation, la cinétique chimique et les propriétés rhéologiques des systèmes de résines à faible viscosité et hautes performances ;Caractéristiques de préparation et de perméabilité de la préforme fibreuse ;Technologie de simulation informatique du processus de moulage;Technologie de surveillance en ligne du processus de formage ;Technologie de conception d'optimisation de moules ;Développement d'un nouveau dispositif avec agent spécial In vivo ;Techniques d'analyse des coûts, etc.
Grâce à ses excellentes performances de processus, le RTM est largement utilisé dans les navires, les installations militaires, l'ingénierie de la défense nationale, les transports, l'aérospatiale et l'industrie civile.Ses principales caractéristiques sont les suivantes :
(1) Forte flexibilité dans la fabrication de moules et la sélection des matériaux, selon différentes échelles de production,
Le changement d'équipement est également très flexible, la production de produits entre 1000 ~ 20000 pièces/an.
(2) Il peut fabriquer des pièces complexes avec une bonne qualité de surface et une précision dimensionnelle élevée, et présente des avantages plus évidents dans la fabrication de grandes pièces.
(3) Renforcement local facile à réaliser et structure en sandwich ;Ajustement flexible des classes de matériaux de renforcement
Type et structure conçus pour répondre aux différentes exigences de performance des industries civiles aux industries aérospatiales.
(4) Teneur en fibres jusqu'à 60 %.
(5) Le processus de moulage RTM appartient à un processus de fonctionnement en moule fermé, avec un environnement de travail propre et une faible émission de styrène pendant le processus de moulage.
(6) Le processus de moulage RTM a des exigences strictes sur le système de matières premières, ce qui nécessite que le matériau renforcé ait une bonne résistance à l'affouillement et à l'infiltration de la résine.Cela nécessite que la résine ait une faible viscosité, une réactivité élevée, un durcissement à température moyenne, une faible valeur de pic exothermique de durcissement, une faible viscosité dans le processus de lixiviation et puisse se gélifier rapidement après l'injection.
(7) Injection à basse pression, pression d'injection générale <30 psi (1PSI = 68,95 Pa), peut utiliser un moule en FRP (y compris un moule en époxy, un moule en nickel pour électroformage de surface en FRP, etc.), un degré élevé de liberté de conception du moule, le coût du moule est faible .
(8) La porosité des produits est faible.Comparé au processus de moulage préimprégné, le processus RTM ne nécessite aucune préparation, transport, stockage et congélation de préimprégné, aucun processus compliqué de stratification manuelle et de pressage de sacs sous vide, et aucun temps de traitement thermique, de sorte que l'opération est simple.
Cependant, le processus RTM peut grandement affecter les propriétés du produit final car la résine et la fibre peuvent être façonnées par imprégnation au stade du moulage, et le flux de fibres dans la cavité, le processus d'imprégnation et le processus de durcissement de la résine peuvent grandement affecter le propriétés du produit final, augmentant ainsi la complexité et l'incontrôlabilité du processus.
Heure de publication : 31 décembre 2021