CN101871170A - 一种复合材料零件弯曲型面的成型方法 - Google Patents

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郭绍华
贠艳玲
王铁练
冉安国
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Abstract

本发明是一种复合材料零件弯曲型面的成型方法，该方法是将复合材料裁剪后用胶液浸润，晾置一段时间后放置在具有弯曲形状的成型工装上，加压固化，其特征在于：(1)采用3D纤维毡作为原材料使用；(2)胶液的组成为：850S环氧树脂、303B固化剂、丙酮(分析纯)，三种物质的重量百分比为100∶25∶10～35；(3)3D纤维毡完全浸润胶液后晾置1小时，然后放置在成型工装上，用压紧块压紧后到零件完全固化。与现有技术相比，本发明技术方案改进了3D毡调整片复杂型面的制造工艺，克服现有3D毡零件成型技术中的不足，提高了零件的表面质量，降低了返修率。

Description

一种复合材料零件弯曲型面的成型方法
技术领域
本发明是一种复合材料零件弯曲型面的成型方法，属于复合材料的成型加工技术领域。
背景技术
在航空制造领域，越来越多的使用到复合材料。为提高运8飞机调整片使用寿命，并保证其重量较轻，强度较高的要求，经反复论证，决定运8某型机上的调整片采用了3D纤维毡结构。3D毡系三维编织玻璃纤维立体织物，用其制造复合材料制件具有重量轻、省工时、使用寿命长、性能优良等优点，而且具有投资小、成本低等优点。3D毡是复合材料发展方向之一，但在国内航空领域属首次应用，应用难度较大，按照常规的制造方法生产复杂型面零件，常常会出现所用胶液粘度大，操作时不易浸润纤维，且包裹大量气泡，无法排除，工艺性差等缺陷。所以，其成型工艺具有一定的特殊性，需进行工艺试验和技术攻关才能够掌握。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的问题和要求而设计提供了一种复合材料零件弯曲型面的成型方法，其目的是通过工艺试验，改进3D毡调整片复杂型面的制造工艺，克服现有3D毡零件成型技术中的不足，提高了零件的表面质量，降低了返修率。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
该种复合材料零件弯曲型面的成型方法，该方法是将复合材料裁剪后用胶液浸润，晾置一段时间后放置在具有弯曲形状的成型工装上，加压固化，其特征在于：
(1)采用3D纤维毡作为原材料使用；
(2)胶液的组成为：850S环氧树脂、303B固化剂、丙酮(分析纯)，三种物质的重量百分比为100∶25∶10～35；
(3)3D纤维毡完全浸润胶液后晾置1小时，然后放置在成型工装上，用压紧块压实后到零件完全固化。
因胶液粘稠不易浸润3D毡，专门配制了胶液，以降低其粘度，该种胶液能够在室温条件下使用，为了试验胶液的性能，分别用不同配方配制的胶液成型一块试样，固化脱模后在表面喷漆，观察表面质量，选出试验效果最佳的配方胶液再做试验件。
根据零件成型的要求，制做符合零件弯曲型面的工装夹具，使夹具的成型型面符合零件成型的要求，并使压紧块与成型工装的型面之间留有适当的间隙，并保证成型零件厚度的要求，再进行工艺试验，制定工装使用时机，过早加上会将胶液挤出，过晚加上会丧失该夹具预期的作用。
试验结果显示，与现有技术相比，采用本发明技术方案成型的零件形状完全符合设计要求，而且是一次成型，零件表面质量明显提高，改善了原来靠返修达到要求的状况。
附图说明
图1为实施本发明技术方案的工装结构示意图
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
以运八飞机的调整片为例，实施本发明技术方案。其具体步骤如下：
1.模具的准备：
按照零件成型曲面的要求，制作成型工装1和压紧块2，成型工装1具有变R的弧形表面；
用细白棉布蘸丙酮将零件成型工装型面擦拭干净，晾置30min以上使其彻底干燥。然后用细白棉布将1000号FINISH KARE脱模蜡在模具表面涂抹2遍，涂抹完后晾置1h。再用干净的细白棉布蘸CHEMLEASE PMR脱模剂均匀涂覆于脱模蜡上。最后用干细白棉布将模具表面抛光，晾置1h后方可使用。
2.下料：按样板进行玻璃布和3D毡下料，边缘留10mm以上余量；
3.配制胶液和使用：
用电子天平按配方称量相应组分，并搅拌均匀待用。胶液组分及重量百分比如表1所示，
表一：胶液组分及重量百分比
Figure BSA00000155434600031
用羊毛辊蘸配好的胶液在成型工装表面均匀地刷涂，铺贴一层SW100高强玻璃布，含胶量按40±5％控制，玻璃布铺放应无气泡、皱折和缺胶现象；
再用羊毛辊蘸胶液在玻璃布表面均匀地刷涂一层，胶液用量为浸润3D毡所需胶量的60％；铺上3D毡后，用带槽铝辊沿3D毡经向从中间向两侧反复辊压，赶出气泡并使3D毡底层织物被胶液充分浸润；将剩余胶液用带槽铝辊涂覆于3D毡上表面，直至3D毡的竖向纤维直立并被胶液充分浸润；3D毡含胶量按50±3％控制，避免3D毡对接；
4.固化：
将上述制作完成的预浸料在室温下放置1小时后，放置在成型工装1上，用压紧块2压实，压紧块2与成型工装1的型面之间保持3mm的间隙，以保证成型零件厚度的要求，在压紧块2与3D毡之间铺上隔离膜，避免压紧块2被粘住，室温固化24小时以上，待零件完全固化后取掉夹具、脱模，检查型面外形及表面质量。
与现有技术相比，本发明技术方案改进了3D毡调整片复杂型面的制造工艺，克服现有3D毡零件成型技术中的不足，提高了零件的表面质量，降低了返修率。

Claims (1)

1.一种复合材料零件弯曲型面的成型方法，该方法是将复合材料裁剪后用胶液浸润，晾置一段时间后放置在具有弯曲形状的成型工装上，加压固化，其特征在于：
(1)采用3D纤维毡作为原材料使用；
(2)胶液的组成为：850S环氧树脂、303B固化剂、丙酮(分析纯)，三种物质的重量百分比为100∶25∶10～35；
(3)3D纤维毡完全浸润胶液后晾置1小时，然后放置在成型工装(1)上，用压紧块(2)压紧后到零件完全固化。
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