CN101722706A - 一种树脂基复合材料预浸料铺层预压实工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种树脂基复合材料预浸料铺层预压实工艺，工艺辅助材料依次为无孔或有孔隔离膜、四氟布、透气毡，然后用密封胶条和真空袋密封，或采用橡胶袋密封，其特征在于：在工艺辅助材料中的隔离膜与四氟布或四氟布与透气毡之间加入柔性的孔网状的均匀传压层，其厚度为0.1mm～3mm，单个孔格的面积为0.25mm2～100mm2。本发明技术方案与现有技术相比，解决传统方法进行异形双曲面大厚度预浸料铺层预压实过程中出现的局部大褶皱问题，能够将铺层外形尺寸误差均布在整个制件表面，而不是积累在某一局部区域，使制件表面不会出现明显的褶皱，保证了固化后制件的整体性和均匀性。

Description

一种树脂基复合材料预浸料铺层预压实工艺
技术领域
本发明涉及一种树脂基复合材料预浸料铺层预压实工艺，属于复合材料加工技术领域。
背景技术
当前新材料和新工艺的研究与应用一直是高新技术的主要内容之一。先进树脂基复合材料具有优异的性能，在各种装备上得到了大量的应用，取得了明显的效益。先进树脂基复合材料主要由增强纤维和树脂基体组成，增强纤维如碳纤维、石英纤维、E及S玻璃纤维、芳纶纤维、高分子量聚乙烯纤和维陶瓷纤维等，树脂基体如环氧、双马、氰酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮等各种热固性及热塑性树脂。预浸料是指纤维浸渍树脂形成的片状材料，是目前高性能树脂基复合材料的主要原材料，而预浸料/热压成型技术是航空复合材料制造的主流技术，热压工艺一般为模压、热压罐和真空袋压法等工艺。
为保证复合材料制件的质量和纤维树脂含量的精确性，一般预浸料铺层固化前要采用预压实工艺，但由于预浸料铺层厚度与理论压厚存在差距，一般预浸料铺层厚度比理论压厚要大，而且手工铺层过程中层间存在间隙，这样未固化前预浸料铺层的外形尺寸与理论尺寸有较大的差距，特别是在异形双曲面大厚度预浸料铺层情况下，采用传统预压实工艺方法会造成铺层预浸料公差积累到某一区域，没有均布在整个制件表面，导致预浸料局部区域表面形成不规则的不可消除褶皱，特别是制件曲率大的部位更易出现该缺陷，从而严重影响复合材料力学性能连续性和厚度公差控制。因此需采用新的预压实工艺材料和方法。克服了传统预压实工艺方法的不均匀性，保证了复合材料制件固化后厚度和整体均匀性。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种树脂基复合材料预浸料铺层预压实工艺，其目的是解决传统方法进行异形双曲面大厚度预浸料铺层预压实过程中出现的局部大褶皱问题，能够将铺层外形尺寸误差均布在整个制件表面，而不是积累在某一局部区域，使制件表面不会出现明显的褶皱，保证了固化后制件的整体性和均匀性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
该种树脂基复合材料预浸料铺层预压实工艺，在模具表面按照设计铺层次序进行铺层，每铺层至5mm或制件铺层厚度时进行预压实，工艺辅助材料依次为无孔或有孔隔离膜、四氟布、透气毡，然后用密封胶条和真空袋密封，或采用橡胶袋密封，其特征在于：在工艺辅助材料中的隔离膜与四氟布或四氟布与透气毡之间加入柔性的孔网状的均匀传压层，均匀传压层为有孔并刚柔兼顾的平面预压实工艺辅助材料，采用曲面展开平面软件如Topsolid将曲面分割成平面样板，其厚度为0.1mm～3mm，单个孔格的面积为0.25mm2～100mm2。单个孔格的面积为4mm2～25mm2。均匀传压层的厚度为0.3mm～1mm。
采用均匀传压层预压实工艺辅助材料后对异形双曲面大厚度预浸料铺层进行预压实，铺层表面无褶皱，外观均匀，固化后表面状态比传统预压实工艺改善很多，无影响复合材料整体性的褶皱出现。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
将本发明工艺应用于以下成分的预浸料铺层材料的预压实：
聚酯树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂等树脂。
该种树脂基复合材料预浸料铺层预压实工艺辅助材料依次为无孔或有孔隔离膜、四氟布、透气毡，然后用密封胶条和真空袋密封，或采用橡胶袋密封，其特征在于：在工艺辅助材料中的隔离膜与四氟布或四氟布与透气毡之间加入柔性的孔网状的均匀传压层；
均匀传压层为金属丝网、塑料丝网、混编丝网、打孔金属或非金属打孔薄板、各种规格和密度的金属或非金属薄层蜂窝；
均匀传压层的孔格为正方形、长方形、六边形，孔格面积为4mm2～25mm2，均匀传压层厚度为优选0.3mm～1mm；
均匀传压层可整体或通过曲面展开软件分块后铺放在模具上单独真空或热压罐加压定型，定型时间从1分钟～24小时，或将均匀传压层整体，或通过曲面展开软件分块后铺放预浸料铺层上，预压实与定型同时进行，按照预浸料预压实工艺曲线进行。
实施例1
选取均匀传压层为铁丝网，其铁丝直径0.5mm铁丝，孔格为2mm正方形，铺放在双曲阳模表面上，然后铺上四氟布和透气毡，使用真空袋和密封胶条密封后抽真空，室温停留10分钟后打开真空袋。按照图纸要求进行蒙皮材料铺层，蒙皮材料为SW-280A/3218，铺完6层后，然后依次铺上无孔膜、铁丝均匀传压层、四氟布和透气毡，使用真空袋和密封胶条密封后抽真空，推入热压罐，室温抽真空升温至模温为70℃±5℃，保温30分钟后开罐推出模具，真空保持，待模温低于40℃，打开真空袋。其预压实质量和未加均匀传压层的传统预压实表面质量比较见表1。
表1
Figure G2009102506360D0000031
实施例2
选取均匀传压层为Nomex纸蜂窝，牌号为NH-1-1.83-48，为孔格边长为2.75mm六边形，密度为48kg/m3，蜂窝厚度为2mm～3mm。按照图纸要求进行蒙皮材料铺层，模具为双曲面阴模，蒙皮材料为T700/3234，按角度铺完16层后，然后依次铺上无孔膜、蜂窝均匀传压层、四氟布和透气毡，使用真空袋和密封胶条密封后抽真空，推入热压罐，室温抽真空升温至模温为70℃±5℃，保温30分钟后开罐推出模具，真空保持，待模温低于40℃，打开真空袋。其预压实质量和未加均匀传压层的传统预压实表面质量比较见表2。
表2
Figure G2009102506360D0000041
实施例3
选取均匀传压层为铜丝网，其铜丝直径0.3mm铁丝，孔格为2.5mm正方形。根据机翼前缘天线罩模具展开形状裁剪均匀传压层。按照图纸要求进行天线罩材料铺层，材料为QW280/5528，铺完12层后，然后依次铺上无孔膜、铜丝丝均匀传压层、四氟布和透气毡，使用真空袋和密封胶条密封后抽真空，推入烘箱中，室温抽真空升温至模温为100℃±5℃，保温10分钟后，推出模具，真空保持，待模温低于60℃，打开真空袋。其预压实质量和未加均匀传压层的传统预压实表面质量比较见表3。然后对模成型固化，固化工艺为190℃，保温2小时，压机压力为12MPa～15MPa，固化后结果见表3。
表3
Figure G2009102506360D0000042
通过以上实施例及分析，本发明技术方案与现有技术相比，解决传统方法进行异形双曲面大厚度预浸料铺层预压实过程中出现的局部大褶皱问题，能够将铺层外形尺寸误差均布在整个制件表面，而不是积累在某一局部区域，使制件表面不会出现明显的褶皱，保证了固化后制件的整体性和均匀性。
本发明的预压实工艺方法可以用于造船、轻轨、保温运输、航空、航天、风能、建筑等领域的复合材料制造。尤其是用在航空航天领域，能有效保证高性能复合材料的制造质量，满足复合材料整体性要求。

Claims (5)

1.一种树脂基复合材料预浸料铺层预压实工艺，工艺辅助材料依次为无孔或有孔隔离膜、四氟布、透气毡，然后用密封胶条和真空袋密封，或采用橡胶袋密封，其特征在于：在工艺辅助材料中的隔离膜与四氟布或四氟布与透气毡之间加入柔性的孔网状的均匀传压层，其厚度为0.1mm～3mm，单个孔格的面积为0.25mm2～100mm2。
2.根据权利要求1所述的树脂基复合材料预浸料铺层预压实工艺，其特征在于：单个孔格的面积为4mm2～25mm2。
3.根据权利要求1所述的树脂基复合材料预浸料铺层预压实工艺，其特征在于：均匀传压层的厚度为0.3mm～1mm。
4.根据权利要求1所述的树脂基复合材料预浸料铺层预压实工艺，其特征在于：均匀传压层为金属丝网、塑料丝网、混编丝网、打孔金属或非金属打孔薄板、薄层蜂窝。
5.根据权利要求1所述的树脂基复合材料预浸料铺层预压实工艺，其特征在于：均匀传压层的孔格为正方形、长方形、六边形。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102390159A (zh) * 2011-07-20 2012-03-28 沈阳飞机工业（集团）有限公司 等厚复杂曲面韧性材料零件固化工艺
CN102555235A (zh) * 2011-12-30 2012-07-11 南京航空航天大学 一种树脂基复合材料预浸料铺层压实和剪口的装置
CN106564203A (zh) * 2015-10-12 2017-04-19 上海交通大学 用于表面成形的组成物及其成形方法
CN107446304A (zh) * 2016-05-30 2017-12-08 陈精明 酚醛树脂预浸料及其制造酚醛复合材料的方法
CN112848372A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 安徽佳力奇先进复合材料科技股份公司 一种复合材料分布加温成型工艺
CN114055806A (zh) * 2021-10-26 2022-02-18 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种复合材料混杂蒙皮成型方法
CN114953502A (zh) * 2022-05-05 2022-08-30 武汉理工大学 一种预浸料预压实装置及利用其制备复合材料层合板的方法
CN115366500A (zh) * 2022-10-25 2022-11-22 潍坊科技学院 一种微纳米片状聚氨酯增强碳纤维复合材料及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101422964B (zh) * 2008-12-18 2010-11-10 中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院 超大尺寸蜂窝结构复合材料件成型方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102390159A (zh) * 2011-07-20 2012-03-28 沈阳飞机工业（集团）有限公司 等厚复杂曲面韧性材料零件固化工艺
CN102555235A (zh) * 2011-12-30 2012-07-11 南京航空航天大学 一种树脂基复合材料预浸料铺层压实和剪口的装置
CN102555235B (zh) * 2011-12-30 2014-05-07 南京航空航天大学 一种树脂基复合材料预浸料铺层压实和剪口的装置
CN106564203A (zh) * 2015-10-12 2017-04-19 上海交通大学 用于表面成形的组成物及其成形方法
CN107446304A (zh) * 2016-05-30 2017-12-08 陈精明 酚醛树脂预浸料及其制造酚醛复合材料的方法
CN112848372A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 安徽佳力奇先进复合材料科技股份公司 一种复合材料分布加温成型工艺
CN114055806A (zh) * 2021-10-26 2022-02-18 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种复合材料混杂蒙皮成型方法
CN114055806B (zh) * 2021-10-26 2022-08-12 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种复合材料混杂蒙皮成型方法
CN114953502A (zh) * 2022-05-05 2022-08-30 武汉理工大学 一种预浸料预压实装置及利用其制备复合材料层合板的方法
CN115366500A (zh) * 2022-10-25 2022-11-22 潍坊科技学院 一种微纳米片状聚氨酯增强碳纤维复合材料及其制备方法

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