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非恆溫樹脂轉注成型模擬 有效掌握製程材料流變特性
 

【作者: 科盛科技】   2016年08月30日 星期二

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由於成本考量,業界大多應用真空輔助樹脂轉注成型(Vacuum Resin Transfer Molding, VARTM)製程製造風力葉片。VARTM是將樹脂以真空抽氣方式降低模穴內壓力,利用模具內與外界大氣壓力之壓力差,將樹脂注入至鋪設於單面模具上的纖維布,生產出纖維含有率達六成以上複合材料產品,是效率高且不失品質的製程。


由於VARTM製程週期長,會選擇黏度低、反應非常緩慢的樹脂材料,以確保樹脂在充填階段時不會因為反應硬化而無法繼續充填。充填階段樹脂黏度同時受到溫度、剪切率、轉化率(即樹脂熟化反應程度的百分比)影響,當轉化率上升使黏度提高至可脫模程度時,就定義為熟化完全。


若樹脂尚未完全熟化便脫模,會造成產品發生非預期的變形。為解決此難題,須先透過材料量測精確掌握熟化反應與化學流變特性,再利用Moldex3D的非恆溫真實三維模擬技術,預測不同熱固性樹脂材料性質的差異對製程的影響。以下是以碳纖維葉片外蒙皮案例,應用非恆溫真實三維模擬技術,探討不同樹脂在充填、熟化階段時流動性質和熟化程度的差異。
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