近幾年來,復(fù)合材料的RTM(Resin Transfer Molding)成型技術(shù)成為航空航天復(fù)合材料結(jié)構(gòu)低成本技術(shù)的主流,特別是RTM成型技術(shù)與復(fù)合材料復(fù)雜結(jié)構(gòu)整體制造技術(shù)的結(jié)合,如美國F-22的機翼中至少有350個零件用RTM方法制造,不僅尺寸精度高、成本低,而且還使原設(shè)計的600件復(fù)合材料結(jié)構(gòu)整合成200件左右,135000個緊固件減少為600個,大大提高了結(jié)構(gòu)完整性和服役性能。
對于復(fù)合材料復(fù)雜結(jié)構(gòu)整體制造技術(shù),復(fù)合材料構(gòu)件形狀精度和尺寸精度的近凈型性是現(xiàn)代制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志,其中的關(guān)鍵就是預(yù)定型技術(shù)和定型劑技術(shù)等,而RTM工藝是其中的一個重要環(huán)節(jié)。只有在采用合適的RTM專用樹脂的同時對織物及其結(jié)構(gòu)進行預(yù)制,才能得到近凈形的預(yù)成型體。預(yù)成型體制造技術(shù)是采用定型劑、縫紉或編織的方法把增強材料固定成與制品相同形狀的技術(shù),得到的制品稱為預(yù)成型體。定型劑定型纖維或織物制備預(yù)成型體是20世紀(jì)90年代初以來開發(fā)的一種新穎、易實施的預(yù)成型技術(shù)。通過將少量固體樹脂均勻分散在纖維或織物表面,加溫加壓、冷卻和脫模工序而獲得制品凈尺寸預(yù)成型體。定型劑預(yù)成型在一定程度上克服或彌補了編織預(yù)成型技術(shù)的不足,對質(zhì)量要求高,性能穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品尤為重要,尤其適用于制備結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的大型制品,在保證產(chǎn)品質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期及自動化方面具有重要意義,是低成本化的有效途徑。采用固體定型劑制備預(yù)成型體的方法有溶液法和粉末法兩種。航空用RTM成型先進復(fù)合材料的定型劑一般都是環(huán)氧或BMI類。
本研究中所采用的雙馬定型劑性能與Cytec的CYCOM782改性雙馬定型劑類似,該定型劑常溫下為固態(tài),能溶解于丙酮溶劑而制備成溶液狀定型劑,并能制備成粉末狀定型劑。定型劑主組分為雙馬來酰亞胺,能與雙馬樹脂相容,在180℃下固化,其定型條件與CYCOM782定型劑相同,在100~120℃/15~30min下預(yù)成型,該溫度下雙馬定型劑未完全固化,只在此溫度下定型劑熔化,有一定的流動性,能夠浸潤纖維,冷卻到室溫時又變成固體,從而保證了預(yù)成型體的整體性。