بهینه‌سازی پارامترهای فشار خلاء، محل تزریق و دمای قالب در فرآیند RTM به منظور افزایش خواص مکانیکی و کاهش زمان تولید

Abstract

فرآیند انتقال رزین به قالب (RTM)، فرآیندی قالب بسته است که در تیراژ بالا به کار می­رود. این روش شامل پارامترهای مختلف از جمله دمای قالب، فشار خلأ، مکان تزریق، کسر حجمی الیاف، فشار تزریق و غیره می باشد. تنها با کنترل این پارمترها است که می‌توان به قطعات با کیفیت سطح مطلوب و خواص بالا رسید. در این تحقیق با انتخاب پارامترهای ورودی شامل فشار خلأ، محل تزریق و دمای قالب به بررسی اثر آن ها بر پارامترهای خروجی که شامل زمان پرشدن قالب، زمان پخت قطعه، استحکام کششی و خمشی پرداخته شده است. به این منظور هر کدام از پارامترهای ورودی در سه سطح به صورت فاکتوریل کامل مورد بررسی قرار گرفته و برای این منظور از روش طراحی آزمایش پاسخ رویه سطح ( (RSM استفاده شده است. بعد از ساخت نمونه‌های کامپوزیت کربن-اپوکسی با این فرآیند، ارزیابی آن‌ها از دیدگاه زمان پرشدن، زمان پخت و خواص مکانیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان داد که محل تزریق رزین تأثیر بسزایی بر خواص مکانیکی و تیراژ تولید قطعه در فرآیند تزریق رزین به قالب دارد. طبق نتایج، نمونه بهینه با اولویت‌بخشی بر خواص مکانیکی با پارامترهای دمای قالب 7/106درجه سانتی‌گراد، فشار خلأ 83/0 بار و محل تزریق B (یک ورودی رزین در وسط قطعه و دو خروجی خلأ دردو انتهای قطعه) مشخص شد که طی آن، استحکام کششی نمونه به میزان 7/546 مگاپاسکال، استحکام خمشی به میزان 2/759مگاپاسکال، زمان پخت 3/7 دقیقه و زمان پر شدن قالب 6/8 دقیقه توسط نرم‌افزار حاصل گردید.