#Blog: Costruzione di stampi e maschere
Stampaggio a trasferimento di resina - RTM
Un processo innovativo per la produzione di pezzi in serie in fibre composite
Indice dei contenuti:
-
Che cos'è il processo RTM?
-
Il processo RTM?
-
I vantaggi del processo RTM per i componenti in fibra composita
-
Le sfide del processo RTM
-
Conclusioni
Che cos'è il processo RTM?
Nel processo RTM, uno spezzone (preforma 3D) di fibre viene inserito in uno stampo chiuso (utensile di stampaggio) e poi infiltrato con un sistema di resina liquida sotto pressione. L'indurimento della resina dà origine a un componente forte, leggero e strutturalmente solido. I tipici materiali fibrosi utilizzati nel processo RTM sono le fibre di vetro o di carbonio (componenti CFRP). I sistemi di resina possono essere costituiti da resine epossidiche, poliestere o vinilestere, a seconda dei requisiti specifici del prodotto finale.

Source: Wikipedia
Il processo RTM?
-
Preparazione dello stampo e dei materiali di rinforzo: in primo luogo, lo stampo viene preparato e rivestito con un agente distaccante per garantire una sformatura senza problemi. Le fibre di rinforzo vengono inserite nello stampo come tappetini o tessuti per rinforzare il futuro componente.
-
Chiudere lo stampo e applicare il vuoto: Lo stampo viene chiuso e viene applicato il vuoto per garantire una distribuzione uniforme della resina ed evitare sacche d'aria.
-
Iniettare la resina: la resina viene iniettata nello stampo e distribuita uniformemente dal vuoto. Satura completamente la struttura fibrosa e raggiunge anche le zone di difficile accesso.
-
Polimerizzazione: Dopo la completa infiltrazione, la resina polimerizza a temperatura ambiente o in forno, a seconda dei materiali utilizzati e delle esigenze.
-
Sformatura e post-lavorazione: dopo la polimerizzazione, il componente viene rimosso dallo stampo e può essere sottoposto a post-lavorazione o verniciatura, se necessario, per prepararlo all'uso finale.

I vantaggi del processo RTM per i componenti in CFRP
-
Costi ridotti: il processo di stampaggio a trasferimento di resina (RTM) consente di produrre componenti in fibra composita in modo economicamente vantaggioso, in quanto richiede meno materiale ed energia rispetto ad altri processi produttivi
-
Elevata resistenza: utilizzando fibre ad alta resistenza, come le fibre di vetro o le fibre di carbonio, in combinazione con la resina, è possibile produrre componenti con elevata resistenza e rigidità.
-
Geometrie complesse: Il processo RTM consente di produrre componenti con geometrie complesse e spessori sottili, difficilmente realizzabili con altri processi.
-
Peso ridotto: i componenti in fibra composita realizzati con il processo RTM sono più leggeri rispetto a quelli analoghi in metallo, il che comporta una riduzione del peso del prodotto complessivo
-
Buona qualità della superficie: il processo RTM può essere utilizzato per produrre componenti con una finitura superficiale di alta qualità che non richiede alcuna rilavorazione.
-
Rispetto dell'ambiente: il processo RTM è più rispettoso dell'ambiente rispetto ad altri processi produttivi, in quanto produce meno rifiuti e consuma meno energia.
-
Scalabilità: il processo RTM può essere utilizzato per la produzione di componenti di piccole e grandi dimensioni ed è quindi particolarmente flessibile nella sua applicazione.
Sfide nel processo RTM
Stampo RTM:
-
Lo sviluppo di utensili adeguati rappresenta un'ulteriore sfida:
-
Precisione: gli stampi devono garantire un'elevata precisione dei contorni e la qualità della superficie.
-
Stabilità: devono essere in grado di sopportare la pressione di iniezione e avere una forza di chiusura e una rigidità sufficienti.
-
Gestione della temperatura: il controllo preciso e la distribuzione uniforme della temperatura nello stampo sono essenziali per una polimerizzazione ottimale della resina.
-
Sistema di chiusura: oltre al posizionamento e alla progettazione dei punti di iniezione, è possibile ottenere ulteriori miglioramenti attraverso l'impregnazione o l'iniezione di fessure.
-
Sigillatura: un fattore critico per la qualità e la durata dello stampo.
-
Sfiato: i canali di sfiato devono essere progettati con cura per evitare sacche d'aria e garantire il completo riempimento della cavità.
-
Efficienza: sono necessari meccanismi di apertura e chiusura rapidi per consentire tempi di ciclo ridotti.
-
Sensori integrati: i moderni stampi RTM possono essere dotati di sensori che monitorano in tempo reale la pressione, la temperatura e il fronte di flusso della resina.
.jpg)
Source: MICADO | Werkzeug- & Vorrichtungsbau
Automazione dello stampaggio a trasferimento di resina:
L'implementazione di soluzioni di automazione è importante per l'efficienza economica, ma presenta anche delle sfide:
-
Complessità: l'integrazione di diverse fasi di processo in una linea di produzione automatizzata può essere tecnicamente impegnativa.
-
Flessibilità: i sistemi automatizzati devono essere sufficientemente flessibili per lavorare componenti di geometrie e dimensioni diverse.

Source: Langzauner
Garanzia di qualità
Lo sviluppo di metodi efficaci di controllo della qualità è fondamentale:
-
Ispezione in linea: l'implementazione di metodi di ispezione direttamente integrati nel processo produttivo può essere impegnativa.
-
Rilevamento dei difetti: il rilevamento affidabile di difetti come pori o delaminazione è fondamentale per la qualità dei componenti.
Superare queste sfide richiede un'attenta pianificazione e una continua ottimizzazione del processo RTM. Affrontando questi punti, la tecnologia RTM può sviluppare tutto il suo potenziale per la produzione economica in serie di componenti in fibra composita di alta qualità.
Conclusioni
Il processo di stampaggio a trasferimento di resina è un metodo innovativo ed efficiente per la produzione di componenti fibrorinforzati, caratterizzato soprattutto da un'elevata precisione, stabilità e vantaggi ambientali. Il processo RTM ha un futuro promettente in diverse industrie high-tech grazie alla sua ampia gamma di applicazioni possibili e alla sua capacità di ottimizzare peso e resistenza.