CN105082568A - 一种异形复合材料结构件的液体成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于复合材料制备工艺技术领域，用于航空、航天及汽车等交通运输的零部件制造，具体涉及一种异形复合材料结构件的液体成型工艺。对于C形梁的液体成型制作，采用定型剂进行定位，容易导致因定型剂喷涂不均匀而造成表面有白斑，喷涂完定型剂，铺层之间粘接很强，一旦发生铺层错误，难以将铺错的层揭开，导致整个铺层失败。纤维铺放结束后，在纤维层表面直接放置脱模布，并粘贴真空袋，由于脱模布和真空袋都很软，在真空吸附过程中容易发生形变和架桥，并且在L拐角处容易出现分层。本发明通过改进异形复合材料的液体成型方法，使成型的异形复合材料的表面质量得到改善，抑制了在L拐角区的分层及压实不均现象。

Description

一种异形复合材料结构件的液体成型工艺
技术领域
本发明属于复合材料制备工艺技术领域，用于航空、航天及汽车等交通运输的零部件制造，具体涉及一种异形复合材料结构件的液体成型工艺。
背景技术
对于C形梁的液体成型制作，一般操作步聚包括清理模具，并涂磨脱模剂；在模具上铺放裁剪的纤维布，可以每铺一层即喷涂定型剂使干纤维能够贴合在模具表面；每铺两层可以用真空袋进行下预压实。真空袋靠密封胶带进行密封；纤维铺层完后，在纤维层上依次铺上脱模布、导流网。导流网一端与纤维对齐，另一端比纤维短1-3cm。在导流网A端铺上螺旋管，并与导流管相边接，用来注胶。在纤维B端铺上螺旋管或透气毡，用来吸气；将纤维进行切边处理，并在周边打好密封胶带；进行注胶。采用定型剂进行定位，容易导致因定型剂喷涂不均匀而造成表面有白斑，喷涂完定型剂，铺层之间粘接很强，一旦发生铺层错误，难以将铺错的层揭开，导致整个铺层失败。同时，定型剂会在空气中弥漫，对人体健康不利，也会使附近区域产生粘性，难以清理。其次，预压实过程中，真空袋直接使用密封胶带进行密封，由于铺贴过程中，可能需要几次预压实，导致每次预压实结束再次铺贴纤维时，真空袋与密封胶难以脱离而需要更换新的密封袋，造成材料及人工的浪费。而纤维铺放结束后，在纤维层表面直接放置脱模布，并粘贴真空袋，由于脱模布和真空袋都很软，在真空吸附过程中容易发生形变和架桥，并且在L拐角处容易出现分层。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：通过改进异形复合材料的液体成型方法，使成型的异形复合材料的表面质量得到改善，抑制了在L拐角区的分层及压实不均现象。
为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案，一种异形复合材料结构件的液体成型工艺，包括以下步骤：
一、清理模具，并涂磨脱模剂；
二、在模具上铺放一层裁剪好的纤维布并在周边区域通过压敏胶带贴合固定，之后铺叠多层裁剪好的纤维布，并在每一层纤维布的周边区域通过压敏胶带贴合固定；
三、纤维铺层的预压实
将密封胶带粘合在模具周边，在其上铺上压敏胶带，该压敏胶带的粘性表面朝上，将真空袋密封贴合在该压敏胶带上，抽真空进行预压实；一段时间后，打开真空袋，继续纤维布的铺放贴合，每隔数层预压实一次，直至纤维布全部铺完；
四、预制软模
加工厚度大于2mm的软模，使其外部尺寸可覆盖所述结构件，并均匀打孔；
五、封装
拆下所述真空袋，在纤维层上依次铺放软模、脱模布、导流网，所述脱模布的尺寸大于所述软模，所述导流网的第一端部边缘与纤维层的一个端部边缘对齐，其他端部边缘比纤维层短1-3cm；在导流网第一端部铺上螺旋管，其与注胶管相连接，用来注胶；在纤维层上相对于所述第一端部的另一端部铺上螺旋管或透气毡，用来吸气；
六、注胶
将注胶管放入树脂罐中，进行注胶；
七、固化
根据树脂类型将结构件按照所用树脂的固化制度进行固化；
八、切边
取出结构件，进行切边处理。
此外，本发明采用FiberSIM复合材料软件对异形结构进行铺放仿真，并展开模拟。同时将模拟的展开图形导入自动下料机中进行自动裁剪，这种方法与传统的手工切割相比，剪切的纤维布可直接用于铺放，无需铺放好后再依照模具的形状进行二次裁剪，大大提高了工作效率，并减少了材料浪费。
利用AutoCAD软件对airpad软模进行打孔设计，并利用自动下料机进行自动打孔。这种方法打孔效率高，平均第2s打一个孔，而且打出的孔均匀有致，有利于保证后期注胶的均匀性。
有益效果：本发明采用软模技术，避免了异形结构表面及L角处由于压实不均而造成的分层或褶皱现象。同时也提高了表面质量。采用压敏胶带对纤维进行定位。避免了因定型剂喷涂不均匀而造成表面有白斑。在预压实过程中，在密封胶带与真空袋之间放入压敏胶带，使真空袋可重复利用。
附图说明
图1是采用本发明液体成型工艺的的C形梁铺放示意图；
图2是均匀打孔的软模示意图。
具体实施方式
采用本发明液体成型工艺的一个具体实施过程如下，
1、按照C形梁模具尺寸在FiberSIM中进行模拟铺放，并进行展开模拟，将展开的图形导入DSC2600自动下料机的裁切软件中，利用下料机切出所需的碳纤维布。
2、将模具利用洁模剂AXEL/CX-500进行清理，在周边固定好密封胶，并在区域内涂脱模剂FREKOTE/38425。
3、在激光定位系统CAD-PRO2D/3D的辅助下，将恒神T300纤维布放置于钢制C形梁模具，在左右两端、中间等处用胶带进行固定，保证纤维无变形。
4、铺完两层纤维后，将压敏胶带的不粘面与密封胶相连接，粘性面与真空袋连接，然后将快速真空气嘴AQD500TF1/4"与真空袋连接，并打好真空袋进行预压实。
5、预压实10分钟，打开真空袋，继续纤维的铺放，每两层预压实一次，直至纤维全部铺完。
6、准备软模。并在自动下料机上设计好打孔点，进行均匀打孔。
7、将带孔软模放置在制件表面的脱模布RE234TFP38上，之后再放置脱模布及导流网RESINFLOW90HT。
8、在导流网上放置螺旋管，在C形梁的另一侧放置螺旋管或透气毡，将预压实的密封胶和真空袋拆除，放置新的密封胶带和真空袋，进行封袋。
9、抽真空并进行气密性检查。
10、按100：30的比例配置AXSONEPOLAM5015树脂，将配好的树脂先放在真空环境中进行气泡去除。
11、将注胶管放入树脂罐中，进行注胶。注胶结束后，将注胶管密封住，5分钟后，将抽气管密封住。
12、制件在室温放置10小时，之后放在固化炉中进行加热固化。
13、取出制件，进行切边等处理。

Claims (1)

1.一种异形复合材料结构件的液体成型工艺，其特征在于，该液体成型工艺包括以下步骤：
一、清理模具，并涂磨脱模剂；
二、在模具上铺放一层裁剪好的纤维布并在周边区域通过压敏胶带贴合固定，之后铺叠多层裁剪好的纤维布，并在每一层纤维布的周边区域通过压敏胶带贴合固定；
三、纤维铺层的预压实
将密封胶带粘合在模具周边，在其上铺上压敏胶带，该压敏胶带的粘性表面朝上，将真空袋密封贴合在该压敏胶带上，抽真空进行预压实；一段时间后，打开真空袋，继续纤维布的铺放贴合，每隔数层预压实一次，直至纤维布全部铺完；
四、预制软模
加工厚度大于2mm的软模，使其外部尺寸可覆盖所述结构件，并均匀打孔；
五、封装
拆下所述真空袋，在纤维层上依次铺放软模、脱模布、导流网，所述脱模布的尺寸大于所述软模，所述导流网的第一端部边缘与纤维层的一个端部边缘对齐，其他端部边缘比纤维层短1-3cm；在导流网第一端部铺上螺旋管，其与注胶管相连接，用来注胶；在纤维层上相对于所述第一端部的另一端部铺上螺旋管或透气毡，用来吸气；
六、注胶
将注胶管放入树脂罐中，进行注胶；
七、固化
根据树脂类型将结构件按照所用树脂的固化制度进行固化；
八、切边
取出结构件，进行切边处理。
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