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摘要：随着国家大力推行规模化养殖、畜牧业生产方式也发生积极转变，从传统落后的养殖模式转变为集约化、智能化的畜牧场。新模式的畜牧场环境又是重中之重，优良的小气候环境关乎到养殖场的防疫、安全、效率等问题，而在整个环境控制设备中，畜牧风机扮演着重要角色。本文从当前畜牧风机现状入手分析，对风机壳体制造工艺做了多角度的深入分析。希望本文的浅见能为广大同仁有益的借鉴和思考。
关键词：畜牧风机；LRTM和WCM玻璃钢制造工艺；新技术
1.现有畜牧风机壳体分析
现有的风机壳体材料主要有镀锌板、不锈钢、滚塑工艺LLDPE、手糊玻璃钢、SMC玻璃钢及LRTM玻璃钢等以上几种工艺，镀锌板的防腐能力弱、不锈钢成本太高、手糊玻璃钢效率低，尺寸精度低，表面粗糙、SMC效率高但是含有30%的填料，玻纤含量低，易损坏、LRTM的综合性能优，无填料，唯一缺陷就是效率低于SMC。另外市场主导工艺产品的力学性能、表面光滑程度及寿命普遍低下，行业的发展急需一种新的工艺出现，解决如上问题。本文推荐的玻璃钢工艺为LRTM和湿式模压成型WCM（由HP-RTM高压RTM发展而来）。
2. LRTM与WCM玻璃钢制造工艺
RTM（Resin Transfer Molding） 是指低黏度树脂在闭合模具中流动浸润增强材料并固化成型的一种工艺技术，属于复合材料成型技术中的液体成型工艺，是当前世界FRP工业中发展速度较快的成型工艺之一。
2.1、新产品开发意义：开发新的工艺主要是解决现有风机壳体生产效率低下、提高现有风机壳体的尺寸精度和表面光滑度从而得到高效率大风量的风机、延长产品的寿命。
2.2、需求分析：行业现在处于高速发展时期，对风机的需求量和风机的高质量低能耗的要求愈来愈强烈。
2.3、新工艺的介绍
2.3.1 RTM工艺的种类共有四种，RTM、LRTM、VARTM （真空导流法）、 HP-RTM（WCM），适合风机壳体使用的为LRTM和HP-RTM。
2.3.2 RTM工艺的优势
RTM成型工艺与传统成型工艺相比，最大的优点就是以一步浸润代替了传统成型工艺两步或多步浸润的过程，减少了预浸料制备、铺层、真空袋及在热压罐中固化等工序，从而大大的降低了成型时间和成型成本，成为降低先进复合材料加工成本的重要方法，另外RTM工艺产品的玻纤含量高，产品具有优越的力学性能、优秀的尺寸精度和光滑度。
2.3.3 RTM工艺的发展史
RTM工艺应用于复合材料行业已经有50多年了。1973年艾伦·哈珀在英国艾尔斯伯里公司（Aylesbury）工作就开始接触RTM工艺。当时的工艺在注射树脂时只能通过模具中央的一个孔注入，直到看到模具的四个角落都流过树脂时，人们才真正知道模具里是充满树脂的。随着RTM工艺的进一步发展，出现了更为先进的轻型树脂传递模塑工艺LRTM，该工艺的首次应用是于1970年在德国。肖马拉复合材料公司（Chomarat Composites）也将混合毡Rovicore推向市场，由于很好地迎合了低压注塑树脂渗透工艺的需求，一经上市就广受好评。Plastech公司趁热打铁开发了一套RTM设备和模具配件（如密封件等），为其客户提供一个完整的LRTM工装包。Plastech还将LRTM技术作为在其全球RTM的培训课程的内容之一。
因此，LRTM工艺在90年代一经推出，立即给市场带来了一个更清洁的树脂注射系统。除了具有明显的成本和轻量优势，该工藝还降低接触液体树脂混合物的机会。LRTM的出现代表着整个闭模工艺发展的顶峰期，传统RTM工艺的生产工作环境更清洁，而且浪费率更低。与RTM相反，LRTM工艺是让树脂先流经模具周边，最后多余的树脂从位于中央的出口流出。所有这些过程都在真空密封环境中进行，因此挥发性有机化合物排放量几乎为零。
2.3.4 LRTM工艺的原理
LRTM工艺基本的成型原理为首先在模腔中铺放好按性能和结构要求设计好的增强材料预成型体，采用注射备将专用树脂体系注入闭合模腔或加热熔化模腔内的树脂膜，模具具有周边密封和紧固及由CAD辅助设计的注射及排气系统，以保证树脂流动顺畅并排除模腔中的全部气体和彻底浸润纤维。
成功案例： 风机壳体和Hartzell公司RTM工艺桨叶通过美国联邦航空局的认证，成功运用于派珀飞机上
2.3.5 HP-RTM和WCM湿式模压成型工艺的原理及发展过程：HP-RTM和WCM湿式模压成型两种工艺区别于LRTM的工艺主要在两点：1、前两者可以加温加快固化时间提高生产效率；2、前面两者的成型压力高于LRTM，产品孔隙减少。HP-RTM和WCM湿式模压成型近年来推出的一种对准大批量生产高性能热固性复合材料的新型工艺技术。WCM湿式模压成型是由HP-RTM结合模压SMC模压工艺演变而来，在效率上有了进一步提高，其他性能指标和HP-RTM一致，WCM的设备投入比HP-RTM少一高压注射机。中国WCM工艺效率：开模周期合计约10-25分钟。
3、成品实验室测试
实验室测试数据表明：因为玻璃纤维含量的差异，几种工艺的强度排序如下：第一、WCM湿式模压成型工艺，第二、LRTM低压注塑工艺，第三、手糊工艺（因此工艺受人工影响较大，对结果检测有一定影响），第四、SMC模压工艺。
4、局限性
LRTM、HP-RTM及WCM湿式模压工艺都存在玻纤在树脂移动过程中会移位的问题，在实际操作过程中特别注意玻纤的固定。
5、结论：
玻璃钢风机壳体分为两个部分，主体Housing和拢风筒Cone，在需求同样台数风机的时候拢风筒的需求数量约是主体的3-4倍，因此，拢风筒成型工艺使用WCM湿式模压成型工艺；主体工艺在LRTM和WCM之间的选择主要因素考虑订单量，因为两种工艺产品的质量一致，若单种类型的风机年需求量大于1000臺，需使用WCM，小于1000台可以选用LRTM。
参考文献
[1]李力.玻璃钢成型疑难分析出版社.化学工业出版社.出版日期：2016-10-01.
[2]GB/T 1447-2005 纤维增强塑料拉伸性能试验方法.
[3]GB/T 1449-2005 纤维增强塑料弯曲性能试验方法.
[4]GB T 1451-2005 纤维增强塑料简支梁式冲击韧性试验方法.
[5]JHM Technologies inc公司网站. https：//www.rtmcomposites.com/
关键词：畜牧风机；LRTM和WCM玻璃钢制造工艺；新技术
1.现有畜牧风机壳体分析
现有的风机壳体材料主要有镀锌板、不锈钢、滚塑工艺LLDPE、手糊玻璃钢、SMC玻璃钢及LRTM玻璃钢等以上几种工艺，镀锌板的防腐能力弱、不锈钢成本太高、手糊玻璃钢效率低，尺寸精度低，表面粗糙、SMC效率高但是含有30%的填料，玻纤含量低，易损坏、LRTM的综合性能优，无填料，唯一缺陷就是效率低于SMC。另外市场主导工艺产品的力学性能、表面光滑程度及寿命普遍低下，行业的发展急需一种新的工艺出现，解决如上问题。本文推荐的玻璃钢工艺为LRTM和湿式模压成型WCM（由HP-RTM高压RTM发展而来）。
2. LRTM与WCM玻璃钢制造工艺
RTM（Resin Transfer Molding） 是指低黏度树脂在闭合模具中流动浸润增强材料并固化成型的一种工艺技术，属于复合材料成型技术中的液体成型工艺，是当前世界FRP工业中发展速度较快的成型工艺之一。
2.1、新产品开发意义：开发新的工艺主要是解决现有风机壳体生产效率低下、提高现有风机壳体的尺寸精度和表面光滑度从而得到高效率大风量的风机、延长产品的寿命。
2.2、需求分析：行业现在处于高速发展时期，对风机的需求量和风机的高质量低能耗的要求愈来愈强烈。
2.3、新工艺的介绍
2.3.1 RTM工艺的种类共有四种，RTM、LRTM、VARTM （真空导流法）、 HP-RTM（WCM），适合风机壳体使用的为LRTM和HP-RTM。
2.3.2 RTM工艺的优势
RTM成型工艺与传统成型工艺相比，最大的优点就是以一步浸润代替了传统成型工艺两步或多步浸润的过程，减少了预浸料制备、铺层、真空袋及在热压罐中固化等工序，从而大大的降低了成型时间和成型成本，成为降低先进复合材料加工成本的重要方法，另外RTM工艺产品的玻纤含量高，产品具有优越的力学性能、优秀的尺寸精度和光滑度。
2.3.3 RTM工艺的发展史
RTM工艺应用于复合材料行业已经有50多年了。1973年艾伦·哈珀在英国艾尔斯伯里公司（Aylesbury）工作就开始接触RTM工艺。当时的工艺在注射树脂时只能通过模具中央的一个孔注入，直到看到模具的四个角落都流过树脂时，人们才真正知道模具里是充满树脂的。随着RTM工艺的进一步发展，出现了更为先进的轻型树脂传递模塑工艺LRTM，该工艺的首次应用是于1970年在德国。肖马拉复合材料公司（Chomarat Composites）也将混合毡Rovicore推向市场，由于很好地迎合了低压注塑树脂渗透工艺的需求，一经上市就广受好评。Plastech公司趁热打铁开发了一套RTM设备和模具配件（如密封件等），为其客户提供一个完整的LRTM工装包。Plastech还将LRTM技术作为在其全球RTM的培训课程的内容之一。
因此，LRTM工艺在90年代一经推出，立即给市场带来了一个更清洁的树脂注射系统。除了具有明显的成本和轻量优势，该工藝还降低接触液体树脂混合物的机会。LRTM的出现代表着整个闭模工艺发展的顶峰期，传统RTM工艺的生产工作环境更清洁，而且浪费率更低。与RTM相反，LRTM工艺是让树脂先流经模具周边，最后多余的树脂从位于中央的出口流出。所有这些过程都在真空密封环境中进行，因此挥发性有机化合物排放量几乎为零。
2.3.4 LRTM工艺的原理
LRTM工艺基本的成型原理为首先在模腔中铺放好按性能和结构要求设计好的增强材料预成型体，采用注射备将专用树脂体系注入闭合模腔或加热熔化模腔内的树脂膜，模具具有周边密封和紧固及由CAD辅助设计的注射及排气系统，以保证树脂流动顺畅并排除模腔中的全部气体和彻底浸润纤维。
成功案例： 风机壳体和Hartzell公司RTM工艺桨叶通过美国联邦航空局的认证，成功运用于派珀飞机上
2.3.5 HP-RTM和WCM湿式模压成型工艺的原理及发展过程：HP-RTM和WCM湿式模压成型两种工艺区别于LRTM的工艺主要在两点：1、前两者可以加温加快固化时间提高生产效率；2、前面两者的成型压力高于LRTM，产品孔隙减少。HP-RTM和WCM湿式模压成型近年来推出的一种对准大批量生产高性能热固性复合材料的新型工艺技术。WCM湿式模压成型是由HP-RTM结合模压SMC模压工艺演变而来，在效率上有了进一步提高，其他性能指标和HP-RTM一致，WCM的设备投入比HP-RTM少一高压注射机。中国WCM工艺效率：开模周期合计约10-25分钟。
3、成品实验室测试
实验室测试数据表明：因为玻璃纤维含量的差异，几种工艺的强度排序如下：第一、WCM湿式模压成型工艺，第二、LRTM低压注塑工艺，第三、手糊工艺（因此工艺受人工影响较大，对结果检测有一定影响），第四、SMC模压工艺。
4、局限性
LRTM、HP-RTM及WCM湿式模压工艺都存在玻纤在树脂移动过程中会移位的问题，在实际操作过程中特别注意玻纤的固定。
5、结论：
玻璃钢风机壳体分为两个部分，主体Housing和拢风筒Cone，在需求同样台数风机的时候拢风筒的需求数量约是主体的3-4倍，因此，拢风筒成型工艺使用WCM湿式模压成型工艺；主体工艺在LRTM和WCM之间的选择主要因素考虑订单量，因为两种工艺产品的质量一致，若单种类型的风机年需求量大于1000臺，需使用WCM，小于1000台可以选用LRTM。
参考文献
[1]李力.玻璃钢成型疑难分析出版社.化学工业出版社.出版日期：2016-10-01.
[2]GB/T 1447-2005 纤维增强塑料拉伸性能试验方法.
[3]GB/T 1449-2005 纤维增强塑料弯曲性能试验方法.
[4]GB T 1451-2005 纤维增强塑料简支梁式冲击韧性试验方法.
[5]JHM Technologies inc公司网站. https：//www.rtmcomposites.com/