由于成本考量,业界大多应用真空辅助树脂转注成型(Vacuum Resin Transfer Molding, VARTM)制程制造风力叶片。 VARTM是将树脂以真空抽气方式降低模穴内压力,利用模具内与外界大气压力之压力差,将树脂注入至铺设于单面模具上的纤维布,生产出纤维含有率达六成以上复合材料产品,是效率高且不失品质的制程。
由于VARTM制程周期长,会选择黏度低、反应非常缓慢的树脂材料,以确保树脂在充填阶段时不会因为反应硬化而无法继续充填。充填阶段树脂黏度同时受到温度、剪切率、转化率(即树脂熟化反应程度的百分比)影响,当转化率上升使黏度提高至可脱模程度时,就定义为熟化完全。
若树脂尚未完全熟化便脱模,会造成产品发生非预期的变形。为解决此难题,须先透过材料量测精确掌握熟化反应与化学流变特性,再利用Moldex3D的非恒温真实三维模拟技术,预测不同热固性树脂材料性质的差异对制程的影响。以下是以碳纤维叶片外蒙皮案例,应用非恒温真实三维模拟技术,探讨不同树脂在充填、熟化阶段时流动性质和熟化程度的差异。
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