F-35的機(jī)身蒙皮大量采用復(fù)合材料，加工過程中都實(shí)用了RTM制造工藝。-1
       
空客A350飛機(jī)機(jī)翼復(fù)合材料部件加工過程。
       
F-35的機(jī)身蒙皮大量采用復(fù)合材料，加工過程中都使用了RTM制造工藝。
高性能復(fù)合材料以其獨(dú)特優(yōu)異的性能在軍用、民用領(lǐng)域得到快速應(yīng)用和發(fā)展。液體模塑成型工藝（LCM）作為一種高性能、整體成型、低成本、高精度的復(fù)合材料制造技術(shù)，起源于上世紀(jì)末美國實(shí)施的低成本復(fù)合材料計(jì)劃（CAI計(jì)劃）。如今，LCM已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域。LCM工藝中樹脂傳遞模塑RTM與真空輔助樹脂注射VARI應(yīng)用廣，這兩種成型復(fù)合材料的方法在美國四代機(jī)F-22和F-35等機(jī)型上已經(jīng)大量應(yīng)用；空客A380的肋、梁、機(jī)身框和懸掛接頭等細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、形狀復(fù)雜的部件均采用了低成本RTM工藝制造。
復(fù)合材料LCM工藝作為航空復(fù)合材料制件整體化、低成本化重要制造技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)航空、航天復(fù)合材料制造的應(yīng)用和研究重點(diǎn)。自2014年起，洪都公司相繼開展L15飛機(jī)減速板、前邊條、艙門等部件的LCM應(yīng)用研究，目前借助科研院校和材料供應(yīng)商的技術(shù)支持，已經(jīng)取得了良好效果。
樹脂傳遞模塑RTM是一種低壓、密閉容器（模具）制造的復(fù)合材料生產(chǎn)方法，先將纖維（增強(qiáng)材料）放置于模具中，密閉之后以低壓注入樹脂，等樹脂反應(yīng)化后，打開模具完成產(chǎn)品制造。樹脂傳遞模塑RTM工藝包括真空輔助樹脂注入、樹脂傳遞模塑、真空輔助樹脂傳遞模塑、壓縮RTM等環(huán)節(jié)，它提供了一種簡(jiǎn)單低成本的方式制造連續(xù)纖維增強(qiáng)的高分子復(fù)合材料，非常適用于形狀復(fù)雜的大型結(jié)構(gòu)件，而且能生產(chǎn)出雙面光滑，具有良好表面品質(zhì)的高精度的復(fù)雜構(gòu)件。
在航空復(fù)合材料RTM構(gòu)件的開發(fā)中，由于其工藝的特殊性，需要對(duì)模具、工藝參數(shù)、工藝過程實(shí)施等進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，否則在制造中容易產(chǎn)生脫粘、分層、夾雜、氣孔、疏松等缺陷，使得構(gòu)件不能達(dá)到其使用性能。如何在較低的成本和周期下設(shè)計(jì)出既能滿足生產(chǎn)工藝需要，又能保證產(chǎn)品質(zhì)量要求的RTM工藝方案，一直是LCM復(fù)合材料業(yè)界積極討論的熱點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的方法是評(píng)鑒經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行試制、改進(jìn)，不僅耗時(shí)耗力，而且難以保證產(chǎn)品質(zhì)量。在工藝設(shè)計(jì)階段，采用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行工藝仿真模擬，可以協(xié)助選擇的RTM工藝參數(shù)，選擇膠口位置，預(yù)測(cè)缺陷等，從而提高工藝設(shè)計(jì)效率、模具開發(fā)效率，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量，現(xiàn)已經(jīng)成為航空制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)先進(jìn)航空復(fù)合材料構(gòu)件開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
為了實(shí)現(xiàn)洪都公司航空復(fù)合材料構(gòu)件的新品開發(fā)，推廣RTM工藝仿真設(shè)計(jì)技術(shù)在企業(yè)內(nèi)的應(yīng)用，以及保障航空復(fù)合材料構(gòu)件的質(zhì)量。洪都公司航空制造工藝仿真工程中心（以下簡(jiǎn)稱“工程中心”）與外部企業(yè)展開合作，成立項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，開展RTM工藝模擬仿真研究及應(yīng)用工作。利用外部企業(yè)的復(fù)合材料虛擬實(shí)現(xiàn)分析軟件平臺(tái)，借助洪都公司新品開發(fā)需求，開展相關(guān)研究工作。目前，RTM復(fù)合材料工藝仿真已經(jīng)在洪都公司新型號(hào)研發(fā)中得到成功應(yīng)用。利用仿真技術(shù)研制出了約1.7m長(zhǎng)的機(jī)身邊條密肋復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件和全長(zhǎng)約1.4m變截面曲面梁復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件。應(yīng)用該技術(shù)的大亮點(diǎn)是洪都公司借助數(shù)字化仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料RTM工藝設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，進(jìn)而完成產(chǎn)品研制。研究者采用PAM-RTM軟件對(duì)擬定的樹脂注射方案進(jìn)行工藝仿真，確定了適合航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的注射工藝，及成形工藝參數(shù)，并利用PAM-DISTORTION軟件平臺(tái)對(duì)構(gòu)件的固化變形進(jìn)行了預(yù)測(cè)仿真。
復(fù)合材料RTM工藝仿真可以對(duì)工藝設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，其中包括：模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（注射點(diǎn)設(shè)置要素）、模具材料（金屬）選擇、樹脂填充溫度（加熱樹脂至適合填充的粘度）、樹脂注射壓力、樹脂注射關(guān)閉時(shí)間（填充滿時(shí)間）、固化時(shí)間、固化溫度等。并且可以對(duì)現(xiàn)有工藝產(chǎn)生的零件缺陷或質(zhì)量問題進(jìn)行模擬分析，找出工藝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵錯(cuò)誤點(diǎn)。要較好實(shí)現(xiàn)RTM復(fù)合材料成型工藝數(shù)字化設(shè)計(jì)和復(fù)合材料制件虛擬試驗(yàn)，必須利用目前復(fù)合材料設(shè)計(jì)/制造的數(shù)字化傳遞平臺(tái)，以及工藝設(shè)計(jì)信息化管理模式。洪都公司正致力于后期的復(fù)合材料RTM工藝仿真技術(shù)應(yīng)用推廣，結(jié)合洪都公司信息化發(fā)展趨勢(shì)，制定出適合航空復(fù)合材料構(gòu)件研發(fā)的應(yīng)用途徑，并制定了下一步突破的技術(shù)途徑：
1、建立復(fù)合材料RTM材料性能數(shù)據(jù)庫，以設(shè)計(jì)選材為依據(jù)，從供應(yīng)商獲取復(fù)合材料RTM材料數(shù)據(jù)，其中包括纖維增強(qiáng)材料、樹脂、定型樹脂的物理性能與化學(xué)性能。
2、通過利用PAM-RTM軟件計(jì)算分析應(yīng)用，建立工藝仿真知識(shí)數(shù)據(jù)庫，包括擴(kuò)典型RTM仿真模型庫、制件模型庫、案例模型庫、分析模型庫以及分析結(jié)果庫。其主要目的是建立仿真經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，提高仿真準(zhǔn)確性。
3、建立基于仿真分析的工藝設(shè)計(jì)管理，對(duì)工藝設(shè)計(jì)、工藝分析進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)部門針對(duì)產(chǎn)品的工藝方法選擇。

隨著科研成果的技術(shù)沉淀和工程中心幾年來的發(fā)展，洪都公司具備了復(fù)合材料RTM工藝仿真應(yīng)用能力。為進(jìn)一步加快航空復(fù)合材料構(gòu)件的研發(fā)能力，以及推動(dòng)RTM工藝設(shè)計(jì)水平的提升，促進(jìn)企業(yè)復(fù)合材料設(shè)計(jì)、制造技術(shù)從“經(jīng)驗(yàn)型”向“科學(xué)型”的快速轉(zhuǎn)變，洪都公司正在建立一個(gè)更為穩(wěn)定的復(fù)合材料RTM工藝仿真軟件使用環(huán)境，制定相應(yīng)的復(fù)合材料RTM工藝仿真技術(shù)應(yīng)用的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，嵌入到RTM工藝設(shè)計(jì)流程，進(jìn)行有效的積累和管理，以形成技術(shù)應(yīng)用能力，滿足各型號(hào)研制中新型復(fù)合材料RTM零件制造的要求。

來自：蒂森新材料