电阻法监测RTM成型工艺过程

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1、摘要摘要本文针对复合材料固化工艺过程复杂及自动化水平低的问题，提出了利用电阻传感器监测复合材料成型工艺过程的实验方案。根据RTM工艺的特点，研制和使用了电阻传感器来监测RTM工艺的充模全过程。在RTM充模中进行电阻测量时，实际把碳纤维束当作了一种均匀、连续的导体对待。建立了可用于RTM生产现场在线监测的智能监测系统。包括电阻传感器、低电阻自动分选仪和数据采集、处理软件。树脂传递模塑(RTM)工艺作为目前最具前途的快速低成本成型工艺方法，也是多种复合材料型号部件成型技术的优先选择。复合材料的智能化生产是指对复合材料生产全过程进行智能化监控。本文针对复合材料特有的材料一结构一性能一体化

2、特点，将复合材料工艺监测技术引入到RTM工艺中，在树脂传递模塑过程中对碳纤维束的电阻进行测量，进而监测树脂传递模塑成型工艺过程。以实现RTM工艺的智能化、自动化，进而达到改善产品质量、提高生产效率、降低制造成本的目的。本文首先对RTM实验设备进行安装并调试，在前期的实验中测得碳纤维束的电阻随树脂流动的变化曲线，依据实验数据做出碳纤维束电阻随树脂流动变化的基线，找出电阻随树脂浸润的变化规律，并建立电阻与树脂流动的函数关系。由于树脂浸透率是时间的函数，任意时刻实时测得的碳纤维束电阻都对应着某一树脂进展时刻，所以我们就可以依据该电阻值对比前期绘制的基线，从而实时的监测到树脂前沿进展情况，

3、进而可以监测到RTM成型工艺过程。在RTM注塑成型过程中，实时监测碳纤维束的电阻变化，并与前期实验标定的基线进行比较，以分析此测量手段的实验效果。最后针对本实验监测结果同理论的数值模拟结果进行比较，并且分析其异同，找出造成不同的原因。对充模过程的数值计算，可以以较低的计算成本，在很短的时间内得到RTM充模过程的全面的有指导意义的数据。对RTM充模过程的深入理解，对于我们制定工艺参数、设计模具有着哈尔滨工业大学工学硕士学位论文重要的指导意义。因此，本课题通过对电阻的在线测量，探索出了一种新的简便准确、可靠的实时监测RTM流动过程的实验方法和理论分析的方法。RTM生产全过程进行智能化监

4、控探索了一种新的方法。关键词复合材料;RTM工艺;监测;电阻AbstractAbstractInthispresentation,aserialofresistantsensorsareusedtomonitoringthecomplicatedandempiricalcureprocessofcompositeinordertotransformittoascientificapproach.AccordingthespecialtyofRTM,aserialofresistantsensorsaredesignedandusedtomonitoringthewhol言proce

5、ssofadvancedcompositemanufacturing.ThepaterncanbelookasakindofhomogeneousandconsecutiveconductorintheresistantmonitoringofRTMcureprocess.Ineverykindofrealtimesignalexamine,itisconvenientandcrediblewholethepatterncanbeusedasprobeandtheoutputiselectricsignal.Theon-lineintelligentmonitorsystemise

6、stablishedthatcanbeusedintheRTMproductlocale.Itisincludedresistantsensor,resistantsurveyinstrumentanddatacollectionanddisposalsoftware.Asthemostpromisinglow-costcraftmethodoffastmolding,RTMisalsoapreferentialchoiceofcompositemoldingmethod.Theintelligentprocessistomonitorthewholecompositecurepr

7、ocess.Forthespecialcharacteristicsofcompositethatthematerial,construction,functionareintegralintegrated,thispaperusemonitormethodintheRTM.WholemonitoringtheresistanceofcarbonfiberintheRTMprocess,theprocessofRTMmoldingcraftismonitored.Th