CN105109059B - 一种专用压辊的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种专用压辊，包括手持器，滚柄，链接装置和滚筒，所述手持器安装在滚柄上；所述链接装置具有连接杆，连接杆的一端与滚柄连接，连接杆的另一端设有滚轴，所述滚筒套设在滚轴上，并与滚轴活动连接。利用该专用压辊可有效排出预浸料中含有的低分子挥发物及夹杂在预浸料中的气体，进行压实，特别适用于多曲率以及大曲率复材零件，尤其能够改善凹陷处预浸料压实的表面，同时能够有效的提高并压平“梳子式”工艺盖板质量，从而得到内部质量合格的复合材料零件。

Description

一种专用压辊的使用方法

技术领域

本发明涉及一种专用压辊及使用方法，主要用于复合材料领域中工艺盖板的制造，以及大曲率复合材料零件预浸料铺覆过程。。

背景技术

近年来，作为高性能航空飞行器结构中不可或缺的结构材料和功能材料-先进复合材料具有许多独特的优点和重要的应用价值。随着航空领域复合材料趋向于整体化、一体化，复合材料制件种类日益繁多、结构形式、种类均日益多样化。为了提高飞机结构效率，在航空领域中大量应用先进复合材料异形结构件，比如扩展到带有大曲率，多曲率的复合材料夹芯结构件和其它各种各样不同曲率的骨架零件。

多曲率的蜂窝/泡沫夹层制件在铺叠过程中需要每层进行压实，并且铺叠的裁片多被分割成不同宽度不连续的料片，每次进行刮实过程中操作难度大，需要在一层来回反复压实，目的是排除料间多余的气体和其他挥发物，尤其针对大曲率的“U”、“V”型零件，零件成型工装在架车上，架车高度较高，因此大曲率工装置于架车上高度更高，铺叠大曲率制件时，手工操作难度系数很大，非常不便，且每次凹陷处铺叠后刮实很容易起褶子，改进前凹陷处加压效果差，同时对工人来说危险系数很大，对于夹芯结构的零件，芯子边缘处的每层的压实也很难操作、处理，来回反复封装袋子费时费力，效果还很差。不仅浪费人力、物力，财力，而且零件很容易出现超差。

对于大型的壁板类零件，利用长桁占位条返制“梳子式”工艺盖板的过程中，工艺盖板是由三明治型“生橡胶-碳纤维织物载体-生橡胶”制备的，通常采用的方式为将生橡胶包裹谈纤维织物载体增加盖板的刚度，在碳纤维织物载体表层将生橡胶搭接一起，但是“梳子式”生橡胶盖板很难压实，生橡胶通常在2mm厚左右，贴服性差，盖板的质量决定壁板长桁和蒙皮质量，因此盖板制造质量差，壁板零件会出现超差。

发明内容

本发明目的是提供一种专用压辊及使用方法，用于压平层间预制体中的气体、铺叠过程中夹裹的气体；有效排出预浸料中含有的低分子挥发物及夹杂在预浸料中的气体，进行压实，特别适用于多曲率以及大曲率复材零件，尤其能够改善凹陷处预浸料压实的表面，同时能够有效的提高并压平“梳子式”工艺盖板质量，从而得到内部质量合格的复合材料零件。

本发明采用的技术方案为：

一种专用压辊，包括手持器，滚柄，链接装置和滚筒，所述手持器安装在滚柄上；所述链接装置具有连接杆，连接杆的一端与滚柄连接，连接杆的另一端设有滚轴，所述滚筒套设在滚轴上，并与滚轴活动连接。

所述的一种专用压辊，所述滚筒为铁制滚筒。

所述的一种专用压辊，所述滚筒的筒壁厚为25-30mm。

所述的一种专用压辊，用于多曲率和/或大曲率复合材料预浸料的铺覆过程中。

一种专用压辊的使用方法，在预浸料铺覆过程中，手握手持器，通过链接装置带动滚筒在预浸料的表面及边缘进行来回滚动，对预浸料进行滚动压实处理。

所述的一种专用压辊的使用方法，在预浸料铺覆过程中，每铺覆一层，便手握手持器，通过链接装置带动滚筒在已铺覆的预浸料表面及边缘进行来回滚动，对已铺覆的预浸料进行滚动压实处理。

本发明具有以下有益效果：

本发明专用压辊结构简单，对于大尺寸，大曲率的复合材料壁板制件的有益效果显著，省时省力，实现压实排除气泡的目的。该专用压辊还可以压实封装制件的密封胶条工具。

本发明专用压辊能够保证工艺盖板橡胶压实，保证生橡胶的贴服性，保证工艺盖板的质量以及大曲率的零件的质量，进而提高零件的生产质量。本发明通过手握手持器，握紧滚柄，通过连接装置带动滚轴，利用滚筒滑动来进行预浸料的压实，尤其针对大曲率的“U”型零件中间凹陷处很难压实来说，通过滚筒来回压实压匀，排除预浸料间夹杂的空气与其他杂质，保证零件内部质量，操作方便简单，大大提高了生产效率，在封装过程中，利用压辊将工装表面的密封胶条压实；对于返制的“三明治”结构的橡胶工艺盖板，利用本专利的压辊能够保证工艺盖板橡胶压实，保证生橡胶的贴服性，保证工艺盖板的质量，进而提高零件的生产质量。

附图说明

图1为本发明一种专用压辊的结构示意图。

图2为实施例1中生橡胶盖板制备简易图。

图3为实施例2中大曲率的夹层制件及操作工装平台的剖面图。

其中，1-滚筒，2-连接杆，3-滚柄，4-手持器，5-滚轴，6-碳纤维织物，7-生橡胶，8-大曲率的夹层制件，9-操作工装平台。

具体实施方式

如图1所示一种专用压辊，用于多曲率和/或大曲率复合材料预浸料的铺覆过程中，包括手持器4，滚柄3，链接装置和滚筒1，所述手持器4安装在滚柄3上；所述链接装置具有连接杆2，连接杆的一端与滚柄3连接，连接杆2的另一端设有滚轴5，所述滚筒1套设在滚轴5上，并与滚轴5活动连接。所述滚筒1为铁制滚筒1。所述滚筒1的筒壁厚为25- 30mm。

一种专用压辊的使用方法，在预浸料铺覆过程中，手握手持器4，通过链接装置带动滚筒1在预浸料的表面及边缘进行来回滚动，对预浸料进行滚动压实处理。

优选地，在预浸料铺覆过程中，每铺覆一层，便手握手持器4，通过链接装置带动滚筒 1在已铺覆的预浸料表面及边缘进行来回滚动，对已铺覆的预浸料进行滚动压实处理。

实施例1

以某机型的壁板类工型长桁定位盖板为例。

首先在蒙皮工艺件上利用将预先制备好的长桁占位条进行占位，占位条采用八层CP650 按照零度方向进行铺叠10层，厚度约为8mm。

然后，在长桁占位条间位置铺1.5mm厚度的生橡胶7，其中生橡胶7宽度为250mm，长桁间距为100mm，采用宽度为250mm的生橡胶7的中央，然后将生橡胶7的两侧向中央折叠，裹住碳纤维织物6，生橡胶7表面搭接(厚度在4-5mm厚度)。如图2所示。由于生橡胶7单层厚度为1.5mm厚，工艺盖板厚度为4-5mm厚，在长桁与长桁间，压实很困难，操作难度大，生橡胶7的贴服性差，对于平尾来说，平尾的长桁工艺盖板尺寸为9m*4.5m，尺寸大，工作量大，迫切需要一种专用工具将长桁定位的橡胶工艺盖板进行展平摊平，压实。

最后利用上述专用压辊通过手持器将铁制滚筒在长桁间的生橡胶7制得的工艺盖板上进行辗压，达到了排除气体，推平压实的目的，橡胶盖板的好坏决定了固化后蒙皮的质量以及长桁的定位精度，因此生橡胶7盖板的制备非常必要，而专用压辊的使用，为生橡胶7的制备的工艺盖板提供了有利条件。

实施例2

以某大曲率的夹层制件8-某型号垂尾前缘整流罩壁板为例如图3所示。

采用玻璃纤维预浸料及10块蜂窝夹层结构，长度3000mm，弦长715mm，高度为556mm，属于大型、大曲率U型制件。制件两侧分别分布5块蜂窝，制件整体呈均匀的U 字型结构，外面板蜂窝区域子铺层较多，以其中某一蜂窝区域剖视图为例，其中零件板板区域厚度为2.4mm，面板蜂窝区域厚度为1.0mm，内、外面板蜂窝区域与板板区域厚度相差较大。

第一步，首先，如图1所示在操作工装平台9上，涂刷脱模剂，对于结构较复杂的复合材料之间进行下料裁片的制作，由于制件曲率大，尺寸长，就必须将每一层都分割成材料幅宽范围内的小切片。制件采用共固化工艺，即先铺叠外面板蒙皮，然后进行胶、蜂窝、胶膜的加载，最后铺叠内蒙皮，整体固化成型。

第二步，由于制件呈大曲率“U”字型结构，大曲率“U”型零件中间凹陷处很难压实，通过专用压辊对外面板的碳纤维预浸料各个零碎小料片每层来回精准压实压匀，排除预浸料间夹杂的空气与其他杂质，保证零件内部质量。

第三步，压实外面板后贴胶膜后继续利用压辊进行压实，上蜂窝后胶膜压实后，铺叠内面板，在蜂窝夹芯边缘处进行压实。对于含有楔形蜂窝的复合材料夹层结构，会出现蜂窝滑移的现象。依次必须控制蜂窝位置的精准度，因此利用专用压辊压平蜂窝的边缘非常重要。

检验

复合制件的超声波探伤仪检测：

1、A型显示探伤仪(A扫)：A型显示是一种波形显示，探伤仪荧光屏的横坐标代表声波的传播时间，(或距离)，纵坐标代表反射波的幅度，由反射波的位置可以确定缺陷位置区域、间隙大小，由反射波的幅度可以估算缺陷间隙大小。

2、C型显示探伤仪(C扫)：C型显示是一种图像显示，探伤仪荧光屏的横坐标和纵坐标都是靠机械扫描来表示探头在工件表面的位置，探头接收信号幅度以光点辉度表示，因而，当探头在工件表面移动时，荧光屏上显示出工件内部缺陷的平面图像，可以直观的看出缺陷的区域位置。

A扫和C扫的成像方式不同，但都是靠反射成像的原理。

3、SEM扫描电镜：SEM对制件切面结构进行表征，将局部结构进行放大，微观表征，对其形态结构进行分析表征。

利用上述三种方法，分别对实施例1和2中，经专用压辊压实后的复合材料制件进行检验，结果表明，经专用压辊压实后的复合材料制件，预浸料经压辊压实后效果均符合固化要求，压实后碳纤维预浸料层与层之间紧致、压实均匀，密实，检测无任何缺陷，间隙很小，无缝隙，满足封装要求，比之前未应用压辊时人为手工操作时相比，效果有显著提高，省时省力。

Claims (3)

1.一种专用压辊的使用方法，包括手持器（4），滚柄（3），链接装置和滚筒（1），所述手持器（4）安装在滚柄（3）上；所述链接装置具有连接杆（2），连接杆的一端与滚柄（3）连接，连接杆（2）的另一端设有滚轴（5），所述滚筒（1）套设在滚轴（5）上，并与滚轴（5）活动连接；所述滚筒（1）为铁制滚筒（1），其特征在于，在预浸料铺覆过程中，手握手持器（4），通过链接装置带动滚筒（1）在预浸料的表面及边缘进行来回滚动，对预浸料进行滚动压实处理，在预浸料铺覆过程中，每铺覆一层，便手握手持器（4），通过链接装置带动滚筒（1）在已铺覆的预浸料表面及边缘进行来回滚动，对已铺覆的预浸料进行滚动压实处理。

2.根据权利要求1所述的一种专用压辊的使用方法，其特征在于，所述滚筒（1）的筒壁厚为25-30mm。

3.根据权利要求1所述的一种专用压辊的使用方法，其特征在于，用于多曲率和/或大曲率复合材料预浸料的铺覆过程中。