CN101665001A - 全复合材料波纹夹芯板的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
全复合材料波纹夹芯板的制备工艺，它涉及一种波纹夹芯板的制备工艺。针对目前的波纹夹芯板制备工艺，加工周期长，制作成本高以及目前的波纹夹芯板都是采用金属材料制成的，其密度高、比强度和比刚度低、可设计性差的问题。工艺是：芯子模具表面涂脱模剂；将芯子模具的上模移走；将全复合材料芯子铺设到芯子模具的上模的外表面上，且与其形状相匹配；合模，使全复合材料芯子定型，在芯子模具的上、下表面上各铺设一层面板后加温加压固化，加热温度为160℃－180℃，固化压力为0.5MPa－1.5MPa，固化时间为2.5h－3.5h；脱模，制成全复合材料波纹夹芯板。本发明具有加工周期短、制作成本低、密度低、比强度和比刚度高的优点，主要用于航天航空等领域中的超轻多功能结构中。
Description
技术领域
本发明涉及一种波纹夹芯板的制备工艺。
背景技术
目前的波纹夹芯板的制备工艺都是先成型波纹板芯子，面板与波纹板芯子再通过二次加工粘接或焊接而成。其加工周期长，制作成本高。且目前的波纹夹芯板都是采用金属材料制成的，其密度高、比强度和比刚度低、可设计性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种全复合材料波纹夹芯板的制备工艺，以解决目前的波纹夹芯板的制备工艺的面板与波纹板芯子通过二次加工粘接或焊接而成，其加工周期长，制作成本高以及目前的波纹夹芯板都是采用金属材料制成的，其密度高、比强度和比刚度低、可设计性差的问题。
本发明所述制备工艺是这样完成的：一、涂脱模剂；将芯子模具的表面清理干净，并在芯子模具表面涂脱模剂；二、芯子模具定位；将芯子模具的下模固定在一块平钢板上，将芯子模具的上模移走；三、铺设全复合材料芯子；将全复合材料芯子铺设到芯子模具的上模的外表面上，且与芯子模具的上模的形状相匹配；四、全复合材料芯子定型；将芯子模具的上模装在芯子模具的下模内，即合模，使全复合材料芯子定型，在芯子模具的上表面和下表面上各铺设一层面板后加温加压固化，加热温度为160℃-180℃，固化压力为0.5Mpa-1.5Mpa，固化时间为2.5h-3.5h；五、脱模；将两层面板移走，撤掉芯子模具的上模和下模，即制成全复合材料波纹夹芯板。
本发明的有益效果是：由本发明的方法制成的全复合材料波纹夹芯板的密度远低于金属的密度(如：由玻璃纤维增强复合材料制成的全复合材料波纹夹芯板的密度约为2g/cm3；由碳纤维复合材料制成的全复合材料波纹夹芯板的密度为1.5g/cm3。而由金属铁制成的波纹夹芯板的密度为7.8g/cm3；由铝制成的波纹夹芯板的密度为2.7g/cm3)。在相对密度都为0.1时，由本发明的方法所制成的全复合材料波纹夹芯板的比压缩强度为5018.75m2s-2；而不锈钢波纹夹芯板的比压缩强度仅为1538.5m2s-2。此外，本发明还具有工艺简单、容易操作、加工周期短、制作成本低、密度低、比强度和比刚度高、可设计性强的优点。本发明主要用于航天航空等领域中的超轻多功能结构中。
附图说明
图1是利用本发明的方法制作全复合材料波纹夹芯板的成型工艺示意图；图2是图1的A部放大图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的制备工艺是这样完成的：一、涂脱模剂；将芯子模具的表面清理干净，并在芯子模具表面涂脱模剂；二、芯子模具定位；将芯子模具的下模1固定在一块平钢板6上，将芯子模具的上模2移走；三、铺设全复合材料芯子3；将全复合材料芯子3铺设到芯子模具的上模2的外表面上，且与芯子模具的上模2的形状相匹配；四、全复合材料芯子3定型；将芯子模具的上模2装在芯子模具的下模1内，即合模，使全复合材料芯子3定型，在芯子模具的上表面和下表面上各铺设一层面板4后加温加压固化，加热温度为160℃-180℃，固化压力为0.5Mpa-1.5Mpa，固化时间为2.5h-3.5h；五、脱模；将两层面板4移走，撤掉芯子模具的上模2和下模1，即制成全复合材料波纹夹芯板。
本实施方式中的芯子模具由上模2和下模1组成，下模1由多个等间距并列设置的梯形形状的下模单元1-1组成，上模2由多个上模单元2-1组成，每两个下模单元1-1之间的型腔构成模腔5，每个模腔5内设置有一个上模单元2-1，上模单元2-1的形状与模腔5的形状相吻合。
具体实施方式二：本实施方式的步骤一中的模具为硅橡胶模具，利于脱模。其它方法步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的步骤三中的全复合材料芯子3按照重量份数比由55-80份的增强相材料和45-20份的基体材料制成。可保证制成的全复合材料波纹板的强度和刚度。其它方法步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的步骤三中的全复合材料芯子3按照重量份数比由60份的增强相材料和40份的基体材料制成。可保证制成的全复合材料波纹板的强度和刚度。其它方法步骤与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式的步骤三中的增强相材料为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或芳纶纤维中的一种或几种的组合，增强相材料由上述所述两种或两种以上物质组成时，按照任意比混合；基体材料为不饱和聚酯树脂、环氧树脂或乙烯基树脂中的一种或几种组合，基体材料由上述所述两种或三种物质组成时，按照任意比混合。可保证制成的全复合材料波纹板的强度和刚度。其它方法步骤与具体实施方式三或四相同。
具体实施方式六：本实施方式的步骤一中使用的脱模剂为硅油，利于脱模。其它方法步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式的步骤四中的加热温度为170℃，固化压力为1.0Mpa，固化时间为3.0h。可得到密度低、比强度和比刚度高的全复合材料波纹夹芯板。
Claims (7)
1.一种全复合材料波纹夹芯板的制备工艺，其特征在于：所述制备工艺是这样完成的：一、涂脱模剂；将芯子模具的表面清理干净，并在芯子模具表面涂脱模剂；二、芯子模具定位；将芯子模具的下模(1)固定在一块平钢板(6)上，将芯子模具的上模(2)移走；三、铺设全复合材料芯子(3)；将全复合材料芯子(3)铺设到芯子模具的上模(2)的外表面上，且与芯子模具的上模(2)的形状相匹配；四、全复合材料芯子(3)定型；将芯子模具的上模(2)装在芯子模具的下模(1)内，即合模，使全复合材料芯子(3)定型，在芯子模具的上表面和下表面上各铺设一层面板(4)后加温加压固化，加热温度为160℃-180℃，固化压力为0.5Mpa-1.5Mpa，固化时间为2.5h-3.5h；五、脱模；将两层面板(4)移走，撤掉芯子模具的上模(2)和下模(1)，即制成全复合材料波纹夹芯板。
2.根据权利要求1所述的全复合材料波纹夹芯板的制备工艺，其特征在于：步骤一中的芯子模具为硅橡胶模具。
3.根据权利要求1所述的全复合材料波纹夹芯板的制备工艺，其特征在于：步骤三中的全复合材料芯子按照重量份数比由55-80份的增强相材料和45-20份的基体材料制成。
4.根据权利要求3所述的全复合材料波纹夹芯板的制备工艺，其特征在于：步骤三中的全复合材料芯子按照重量份数比由60份的增强相材料和40份的基体材料制成。
5.根据权利要求3或4所述的全复合材料波纹夹芯板的制备工艺，其特征在于：增强相材料为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或芳纶纤维中的一种或几种的组合，增强相材料由上述所述两种或两种以上物质组成时，按照任意比混合；基体材料为不饱和聚酯树脂、环氧树脂或乙烯基树脂中的一种或几种组合，基体材料由上述所述两种或三种物质组成时，按照任意比混合。
6.根据权利要求1所述的全复合材料波纹夹芯板的制备工艺，其特征在于：步骤一中使用的脱模剂为硅油。
7.根据权利要求1所述的全复合材料波纹夹芯板的制备工艺，其特征在于：步骤四中的加热温度为170℃，固化压力为1.0Mpa，固化时间为3.0h。
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