《rim增强技术》word版

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1、RIM增强技术摘要：近年来，反应注射成型（ReactionInjectionMolding，简称“RIM”）工艺以其投资成本低、生产方式灵活的特点而在汽车零部件生产中得到了广泛应用。作为RIM工艺的必要补充，RIM增强技术则通过聚氨酯基体与增强材料的复合，不仅保持了RIM工艺的基本优点，同时还提高了材料的热稳定性、强度和其他力学性能，因此自20世纪80年代以来，RIM增强技术在汽车制造业中得到了迅速发展和广泛应用。    RIM增强技术包括增强反应注射成型技术（ReinforcedReactionInjectionMolding，简称“

2、RRIM”）和结构反应注射成型（StructuralReactionInjectionMoulding，简称“SRIM”）技术。RRIM是利用高压冲击使两种单体物料及短纤维增强材料得以混合，混合材料在模腔内经快速固化反应后形成制品。SRIM又称为垫增强反应注射成型，其成型特点是，先在模具内铺垫上由玻璃纤维无规组成的非编织毡，再以反应注射成型工艺注射物料得到制品。与普通的增强反应注射成型工艺相比，SRIM工艺的特点是纤维长，充填量大，一般可高达60％～70％，因此增强效果更好，适用于汽车结构件的制造。[attachment=148116]

3、            图1RRIM工艺示意图一，RRIM工艺特点通常，RRIM工艺所使用的原材料包括树脂体系和增强材料两类。其中，应用最多的树脂材料是聚氨酯、不饱和聚酯树脂和环氧树脂。在汽车塑料零件上，尤以聚氨酯最为常见。聚氨酯是由聚醚和异氰酸酯两个组分组成的，这两个组分在常温下均为液态，它们是通过计量泵或计量缸来计量和输送的。常用的增强材料有云母、玻璃纤维粉、硅石灰、玻璃微珠、硫酸钡等。通常，为了改善增强材料与树脂的粘接强度，需要采用增强偶联剂对上述增强材料进行表面处理。[attachment=148117]            

4、图2RRIM常用的缸式计量及混合设备为了将增强材料添加到树脂组份中，需要采用混合设备使它们得到充分混合。通常是将两种材料分别计量好，然后将它们放入一个容器内，经一定时间的搅拌，使增强材料和树脂达到良好的混合状态。当添加了一定比例的增强材料后，原料的粘度被大大提高，磨损性也显著增加，此时如果采用高压计量泵进行加工，很可能会在极短的时间内使其损坏。一般，需要采用经硬化过的计量缸，并且混合头也需要经过特殊的硬化处理。为了提高原料的流动性，改善产品的充模性能，可以在原料中添加一定比例的压缩气体，如氮气、二氧化碳或空气等，从而使原料在被注入到模具

5、中后，可以利用气体压力的释放来辅助原料充模，最终获得质量较高的制品。在此，所使用的充气装置被称作核化装置。相对于普通的RIM工艺，RRIM工艺中所使用的模具往往具有更高的模内压力，因此RRIM模具材料必须具有较高的硬度，以确保模具的使用寿命。总的说来，采用RRIM工艺生产制品具有如下特点：●产品设计自由度大，可以生产大尺寸部件；●成型压力低（0.35～0.7MPa）,比注塑工艺的压力低很多；3.5-7bar●反应成型时无模内应力；●随着增强材料的加入，制品的耐磨性和耐热性可得到提高；●制品的收缩率低，尺寸稳定性好；●制品表面质量好，可进

6、行在线喷漆。基于上述特点，使得采用RRIM工艺制造的车身外饰零件具有足够的潜力来替代金属零件，而且使用的面在逐渐增多。[attachment=148118]二，SRIM工艺特点SRIM工艺所使用的原材料多为双组份的聚氨酯材料，其增强材料主要是玻璃纤维毡，它是通过热压的方式成型或者预成型的。由于使用玻璃纤维毡作为增强材料，因此SRIM工艺无须在树脂材料中添加增强材料，其采用的设备仍然是标准的RIM计量混合设备，即采用高压计量泵的高压浇注机。玻璃纤维毡的预成型则采用热压成型设备。通常，经玻璃纤维毡增强的SRIM制品可获得更大的机械强度，因此

7、而使得SRIM工艺更多地被用于汽车结构件的制造，例如衣帽架、仪表板骨架、门板骨架等。由于其模具的制造成本相对较低，因此在批量相对较小的场合应用较多。一般，采用SRIM工艺生产的制品具有上述RRIM制品的大部分特点,如成型压力低，制品的收缩率低等。但是，由于玻璃纤维毡的存在,制品的表面一般比较粗糙,不能用于外观件上。三，应用案例2001年中期，通用汽车公司开发出了一种新型的被称作“Protec”的6.5ft（1ft=30.48cm）长的RIM复合材料车厢和车尾门系统，作为ChevroletSilverado皮卡车的选配件。与传统的采用热压

8、成型塑料衬里的钢制车厢所不同的是，整个Protec车厢单元是用复合材料制成的。其中，车厢中的挡泥板和车尾门外板均采用了RRIM技术制造而成，所用的增强材料为云母。此外，单件式的车厢和车尾门内侧是用50％长玻