樹脂傳遞模塑（Resin Transfer Moulding,簡稱RTM）是將樹脂注入到閉合模具中浸潤增強材料并固化的工藝方法。該項技術可不用預浸料、熱壓罐，有效地降低設備成本、成型成本。該項技術近年來發展很快，在飛機工業、汽車工業、艦船工業等領域應用日益廣泛，并研究發展出RFI、VARTM、SCRIMP、SPRINT等多種分支，滿足不同領域的應用需求。

RTM起始于50年代，是手糊成型工藝改進的一種閉模成型技術。

SMC、BMC模壓、注射成型、RTM、VEC技術都屬閉模成型工藝。由于環境法的制定和對產品要求的提高使敞模成型復合材料日益受到限制，促使了閉模成型技術的應用，近年來尤其促進了RTM技術的革新和發展。

基本原理

RTM的基本原理是在設計好的模具中，預先放入經合理設計、剪裁或經機械化預成形的增強材料。模具需有周邊密封和緊固，并保證樹脂流動順暢；閉模后注入定量樹脂，待樹脂固化后即可脫模得到所期望產品。

綜上，通過RTM工藝，我們可以

①制造兩面光的制品；

②成型效率高；

③閉模操作，不污染環境，不損害工人健康；

④增強材料可以任意方向鋪放，容易實現按制品受力狀況例題鋪放增強材料；

⑤原材料及能源消耗少；

⑥建廠投資少。

RTM工藝的由來

復合材料的成型工藝是改進并提升先進樹脂基復合材料性能的關鍵。

傳統的成型工藝有手糊成型，模壓成型，纏繞成型，拉擠成型，噴射成型，注射成型等等。

手糊成型，需要手工作業把纖維增強材料和樹脂交替鋪在模具內，前期工藝繁瑣，生產效率低，生產安全性差，且人工成本較高，不適合大規模生產。

手糊成型流程圖

而今發展迅速的樹脂傳遞模塑（RTM）成型工藝則可有效規避手糊成型的諸多缺點，具有高效生產大面積復雜構件、低人工和消耗成本、高效率快速成型和環保等優點，并且模具制作方便，可設計性強，層壓板尺寸結構穩定性良好，力學性能優異，制造出的層壓板表面光潔美觀等優良特點，為大量產業化生產先進樹脂基復合材料提供了條件，從而滿足日益增長的對復合材料應用的需求。

傳統RTM 工藝

傳統RTM工藝過程如下圖所示。模具中空氣的存在會使成品有很大缺陷，為了能夠從模具內部輸出空氣，RTM模具必須至少具有一個用于注入樹脂的入口和一個出口，有時也有多個輸入和輸出。根據固化劑和樹脂在注射前混合還是注射后混合，將此成型工藝分別分為單組分注射和雙組分注射，其中雙組分注射是在注入模腔前在混合器中按特定的比例混合。

相比于傳統工藝，如手工成型和模壓成型等，RTM具有較大的優勢，簡化了生產工藝步驟，提高了生產效率，極大降低了人工成本，避免了工人接觸樹脂等原材料造成的安全性能等問題，為大規模生產先進復合材料提供了途徑。

然而RTM成型工藝仍有一些弊端，例如：

1）樹脂對增強纖維的浸漬率不高，存在氣孔、干斑、富樹脂的缺陷，嚴重影響制品的使用性能和質量品質；

2）由于增強材料在模具型腔中要經過帶壓樹脂的流動和充模過程，會帶動甚至沖散纖維，造成復合材料成型制品中纖維屈曲，纖維量分布不均甚至纖維含量較少，從而使制品力學性能大幅度降低

3）制作大型制品時模腔面積較大，模塑過程中可能出現樹脂流動不均勻的現象，在一定程度上較難預測并控制樹脂實際流動與浸潤纖維的程度。

基于以上RTM的優點與弊端，后期又改進發展了高壓樹脂傳遞模塑成型(HP-RTM)，真空輔助樹脂灌注工藝(VARTM)，西門樹脂浸漬技術(SCRIMP)成型工藝，輕質RTM(LRTM)等工藝。

RTM工藝的進階發展

HP-RTM成型工藝是RTM的衍生發展工藝，主要分為高壓注射成型工藝(HP-IRTM)和高壓壓縮成型工藝(HP-CRTM)。這類工藝總體都是借助高壓制造出低孔隙率和高纖維體積分數的制品。此類工藝對模具硬度等要求較高，否則容易變形，從而引起干纖維、纖維析出等問題。

HP-IRTM工藝流程

HP-IRTM成型工藝首先是將纖維預制體置入到模腔中，形成一個完全封閉的模腔，之后再抽真空，這些步驟和傳統RTM工藝的是一樣的。不同的是，注射時要先把樹脂和固化劑混合后高壓注射到模腔中，這樣可以極大縮短填充時間，提供生產效率，同時保持制品的表面質量和良好的形貌，可得纖維體積分數較大的制品。

HP-CRTM工藝流程

HP-CRTM成型工藝是將纖維預制體放入模腔中，在上模表面和纖維預制體之間留有一個間隙，之后同樣抽真空，故此工藝的注射壓力可以遠小于HP-IRTM，對模具硬度要求也較HP-IRTM低，但注射后需有壓縮過程，模腔壓力控制閉合模具間隙，隨著間隙減小將樹脂完全擠壓到纖維中，間隙完全閉合后得到最終制品的厚度，這一步會顯著影響到制品的纖維體積分數，而纖維體積分數是表征力學性能和加工性能之間平衡的關鍵因素。

VARTM的工作原理

VARTM是一種新型單面成型經濟高效的工藝，適合用于生產大型制件。預制體放入模具后，頂部用真空袋密封，在真空的狀態下，注入樹脂 （注入壓力通常＜0.6985 MPa）或利用真空負壓直接吸入樹脂，有效避免了樹脂浸漬纖維預制體產生氣泡等缺陷，并且此時樹脂有更好的流動性，能夠充分浸漬纖維預制體，最后在常溫下固化、脫膜，得到復合材料制品。

在航天方面，利用VARTM成型工藝可以獲得更好的衛星天線反射器。制造反射器時要求反射面要盡可能地避免在制做過程中的變形，提高了尺寸的精度和穩定性，確保反射器的質量良好。有研究者做實驗驗證了使用高壓釜制造工藝制造的反射器反射面的回彈變形為 0. 37 mm; 而使用VARTM工藝制造的反射器反射面的回彈變形為 0.35 mm，有近 5%的差異，充分體現了VARTM成型工藝在衛星反射器制造上的性能優勢。

VARTM成型工藝不僅工藝成本低，經濟效益高，而且制品有較高的力學性能和穩定性等，同時也一定程度降低了VOC污染，是未來制作大型復合材料制品的有效途徑之一。

RTM工藝應用展望

在復合材料廣泛應用的今天，RTM的衍生工藝經過科研工作者們的不斷改進和補充，在各種成型工藝中獨樹一幟，表現出經久不衰的生命力。

通過模具和控制技術的改進繼續減少浪費，降低VOC排放和成本，不僅有益于復合材料的大規模商業化生產，滿足日益增長的材料需求，同時有利于綠色可持續發展，實現“綠色工藝”的環保要求。

不論是與民生息息相關的汽車工業，還是與國家實力相關聯的軍工、航天工業，RTM及其衍生工藝都可以滿足要求。

今后RTM及其衍生工藝的發展必將與互聯網時代接軌，計算機模擬技術的支持將給RTM工藝帶來無限可能。