樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型（Resin transfer molding, RTM)工藝是一種典型的纖維增強(qiáng)體樹脂基復(fù)合材料液體模塑成型工藝，其工藝過程主要為：

RTM工藝流程 

樹脂傳遞壓力是RTM工藝中應(yīng)該控制的主要參數(shù)。此壓力用來克服注入模腔和浸透增強(qiáng)材料時(shí)所遇到的阻力。樹脂完成傳遞的時(shí)間與系統(tǒng)壓力和溫度有關(guān)，時(shí)間短可提高生產(chǎn)效率。但如果樹脂流量太大，膠液來不及滲透增強(qiáng)材料，并可以由于系統(tǒng)壓力增加而導(dǎo)致意外。因此，一般要求在傳遞過程中進(jìn)入模具的樹脂液面上升速度不大于25mm/min。通過觀察排出口來監(jiān)控樹脂傳遞過程。通常以為，模具上所有的觀察口均有膠液溢出并不再排出氣泡，且實(shí)際加入的樹脂量與預(yù)計(jì)加入的樹脂量基本一致時(shí)，傳遞過程即已完成。因而排出口設(shè)置應(yīng)周密考慮。

樹脂選擇

樹脂系統(tǒng)的選擇是RTM工藝的關(guān)鍵。要將樹脂出至模腔內(nèi)并且使樹脂迅速浸潤(rùn)纖維其粘度為0.025-0.03Pa?s為最佳。聚酯樹脂粘度較低，常溫下冷注射即可完成。但是，由于產(chǎn)品的性能要求不同，不同類型的樹脂會(huì)被選擇，它們的粘度不盡相同，所以管路和注射頭大小均要設(shè)計(jì)成合適特殊成份的流動(dòng)性要求。適合RTM工藝的樹脂有聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂等。

增強(qiáng)材料選擇

RTM工藝中增強(qiáng)材料可選用玻璃纖維、石墨纖維、碳纖維、碳化硅和芳綸纖維等。品種可根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇短切纖維、單向織物、多軸織物、編織、針織、芯材等材料或預(yù)成型坯。

從產(chǎn)品性能的角度來看，該工藝生產(chǎn)的制件具有較高的纖維體積分?jǐn)?shù)，且能夠根據(jù)具體的制件形狀來進(jìn)行纖維局部增強(qiáng)設(shè)計(jì)，有利于提高產(chǎn)品性能 。從生產(chǎn)成本的角度來看，復(fù)合材料構(gòu)件成本的 70% 來源于制造成本，所以如何降低制造成本是復(fù)合材料發(fā)展中亟待解決的重要問題，相較于傳統(tǒng)制造樹脂基復(fù)合材料的熱壓罐技術(shù)，RTM 工藝不需要價(jià)格昂貴的罐體，極大地降低了制造成本，且RTM工藝本身制造的零件不受罐體尺寸的限制，制件尺寸范圍較為靈活，能夠制造大型、高性能復(fù)合材料構(gòu)件。總的來看，RTM工藝在復(fù)合材料制造領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展 ，勢(shì)必成為復(fù)合材料制造的主導(dǎo)工藝。

近年來，航空航天制造業(yè)中復(fù)合材料產(chǎn)品從非承力部件、小型制件逐步向主承力部件及大型一體化制件發(fā)展，對(duì)大型、高性能復(fù)合材料制造需求迫切，因此發(fā)展了例如真空輔助樹脂轉(zhuǎn)移模塑（Vacu-um assisted-resin transfer molding,VA-RTM）和輕質(zhì)樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型(Light-resin transfer molding, L-RTM)等工藝技術(shù)。

真空輔助樹脂轉(zhuǎn)移模塑工藝 VA-RTM 工藝

真空輔助樹脂轉(zhuǎn)移模塑工藝 VA-RTM 工藝是由傳統(tǒng) RTM 工藝衍生而來的一種工藝技術(shù)。該工藝過程主要是利用真空泵等設(shè)備將纖維預(yù)成型體所在的模具內(nèi)部抽真空，使樹脂在真空負(fù)壓的作用下注射進(jìn)入模具，實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維預(yù)成型體的浸潤(rùn)過程，并最終在模具內(nèi)部固化成型，得到所需形狀及纖維體積分?jǐn)?shù)的復(fù)合材料制件，其工藝裝置結(jié)構(gòu)如圖所示。

相比于傳統(tǒng)的RTM工藝，VA-RTM工藝技術(shù) 對(duì)模具內(nèi)部采用了抽真空，能夠降低模具內(nèi)部的注射壓力，同時(shí)大大減少了模具及纖維預(yù)成型體的變形，從而降低了工藝對(duì)設(shè)備及模具的性能要求，也使 RTM 工藝能夠使用更加輕質(zhì)的模具，有利于降低生產(chǎn)成本，因此該技術(shù)更加適用于制造大型復(fù)合材料制件，例如泡沫夾心復(fù)合材料板是航空航天領(lǐng)域常用的大型部件之一。

總的來看，VA-RTM 工藝十分適用于制備大型、高性能的航空航天復(fù)合材料構(gòu)件，但該工藝過程在國(guó)內(nèi)仍為半機(jī)械化生產(chǎn)，產(chǎn)品制造效率較低， 且工藝參數(shù)設(shè)計(jì)大多依靠經(jīng)驗(yàn)，尚未實(shí)現(xiàn)智能設(shè)計(jì)，產(chǎn)品質(zhì)量無法得到精確控制。與此同時(shí)，有許多研究指出該工藝過程中容易在樹脂流動(dòng)方向產(chǎn)生壓力梯度，特別是采用真空袋時(shí)樹脂流動(dòng)前 沿會(huì)出現(xiàn)一定的壓力松弛，從而影響樹脂浸潤(rùn)，使制件內(nèi)部產(chǎn)生氣泡并降低產(chǎn)品力學(xué)性能，同時(shí)壓力分布不均會(huì)造成制件厚度分布不均勻，影響最終制件的外觀質(zhì)量，這也是該技術(shù)目前尚要解決的技術(shù)難題。

輕質(zhì)樹脂轉(zhuǎn)移模塑工藝L-RTM 工藝

輕質(zhì)樹脂轉(zhuǎn)移模塑工藝 L-RTM工藝是在傳統(tǒng)VA-RTM工藝技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種新型技術(shù)。如圖所示，該工藝技術(shù)主要的特點(diǎn)就是下模采用金屬等剛性模具， 上模采用半剛性的輕質(zhì)模具，模具內(nèi)部設(shè)計(jì)為雙重密封結(jié)構(gòu)，外部通過真空來固定上模，內(nèi)部采用真空來導(dǎo)入樹脂。由于該工藝的上模采用了半剛性模具，且模具內(nèi)部為真空狀態(tài)，因此大大降低了模具內(nèi)部的壓力及模具本身的制造成本，使此項(xiàng)技術(shù)能夠制造大型復(fù)合材料制件相比于傳統(tǒng)VA-RTM工藝，該工藝獲得的制件厚度更加均勻且上下表面質(zhì)量?jī)?yōu)越，同時(shí)上模采 用半剛性材料能夠進(jìn)行重復(fù)利用 ，避免了VA-RTM工藝過程中真空袋的浪費(fèi)，因此該技術(shù)十分適用于制造表面質(zhì)量要求較高的航空航天復(fù)合材料制件。

然而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，該工藝仍存在一定的技術(shù)難點(diǎn)：

（1）由于上模采用的是半剛性材料，若材料的剛性不夠極易導(dǎo)致在抽真空固定模具過程中產(chǎn)生坍塌，從而使制件厚度不均勻并影響制件的表面質(zhì)量，同時(shí)模具的剛性也影響著模具本身的壽命，如何選擇合適的半剛性材料作為L-RTM的模具是該工藝應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn)之一。

（2）由于L-RTM工藝技術(shù)模具內(nèi)部采用了抽真空，因此模具的密封性對(duì)工藝過程能否順利進(jìn)行起到了至關(guān)重要的影響，若密封性不足會(huì)造成制件內(nèi)部樹脂浸潤(rùn)不充分，從而影響制件性能。故模具密封技術(shù)是該工藝應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn)之一。

（3）L-RTM 工藝所用的樹脂應(yīng)在充模過程中 保持較低的黏度從而降低注射壓力，提高模具的使用壽命，如何開發(fā)合適的樹脂基體是該工藝應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn)之一。

（4）L-RTM 工藝過程中通常需要在模具上設(shè)計(jì)流道來促進(jìn)樹脂均勻流動(dòng)，若流道設(shè)計(jì)不合理，會(huì)使制件出現(xiàn)干斑、富脂等缺陷，嚴(yán)重影響制件的最終質(zhì)量，特別是對(duì)于形狀復(fù)雜的三維制件，如何合理設(shè)計(jì)模具流道也是該工藝應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn)之一。