CN105235233A - 一种蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法 - Google Patents

一种蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法，属于复合材料技术领域。所述蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法包括以下步骤：准备蜂窝夹层结构模具；将裁切好预浸布铺附在蜂窝夹层结构模具上，在边框铺附中预埋硅橡胶绳；对蜂窝夹层结构模具进行抽真空预固化，将硅橡胶绳从边框中抽出；在蜂窝夹层结构模具上铺放胶膜和铝蜂窝；在铝蜂窝及边框上铺放外蒙皮；在外蒙皮上进行钻孔及清理蜂窝夹层结构模具的边缘缝隙，对蜂窝夹层结构模具包真空；将蜂窝夹层结构模具进行加温加压抽真空固化，抽取蜂窝夹层结构模具内的气体。本发明蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法最终将蜂窝内的气体顺利抽出，达到结构稳定。

Description

一种蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法
背景技术
在航空航天中，其比重轻、强度大、刚度大复合材料结构被应用于航天飞行器中，起到防热、承载和减重的作用。原酚醛类烧蚀树脂基结构件主要起到防热和减重的效果，未有承载效果。
蜂窝夹芯结构是一种新型酚醛类烧蚀树脂基结构，它是在原有酚醛类树脂基结构件制作中铺放大面积的铝蜂窝夹芯一起固化形成一个有机的整体，达到防热、减重和承载的作用。
酚醛树脂在交联固化过程中释放大量的水和甲醛等小分子气体，小分子气体进入铝蜂窝夹芯中，蜂窝夹芯内气体聚集，蜂窝内部压力增大，易造成蜂窝夹芯与玻璃钢蒙皮分层脱粘，结构破坏。
发明内容
本发明提供一种蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法，解决了或部分解决了现有技术中小分子气体进入铝蜂窝夹芯中造成蜂窝夹芯与玻璃钢蒙皮分层脱粘，结构破坏的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法包括以下步骤准备蜂窝夹层结构模具；将裁切好预浸布铺附在所述蜂窝夹层结构模具上，先铺底层，再铺边框，在边框铺附中预埋硅橡胶绳；对所述蜂窝夹层结构模具进行抽真空预固化，将所述硅橡胶绳从所述边框中抽出；在所述蜂窝夹层结构模具上铺放胶膜和铝蜂窝；在所述铝蜂窝及边框上铺放外蒙皮，进行凸凹模预压；在所述外蒙皮上进行钻孔，清理所述蜂窝夹层结构模具的边缘缝隙，对所述蜂窝夹层结构模具包真空；将所述蜂窝夹层结构模具进行加温加压抽真空固化，抽取所述蜂窝夹层结构模具内的气体；将固化后的所述蜂窝夹层结构模具进行脱模。
进一步地，所述准备蜂窝夹层结构模具，对所述蜂窝夹层结构进行预成形状包括：将所述蜂窝夹层结构模具内型面清理干净，并喷一层脱模剂，在烘箱内120℃预处理2h，60℃出炉。
进一步地，对所述蜂窝夹层结构模具进行抽真空预固化包括在铺好边框和下蒙皮上，先铺放一层四氟脱模布，再铺一层无纺布，再在模具四周贴一圈密封胶条，最后整个表面铺一层真空薄膜，后进烘箱120℃，60℃出炉，升降温随率30℃/h±6℃/h。
进一步地，所述在所述蜂窝夹层结构模具上铺放胶膜和铝蜂窝包括在下蒙皮上铺一层胶膜后，铺放所述铝蜂窝，并进烘箱60℃处理2h，抽真空对所述铝蜂窝适当定型。
进一步地，所述在所述铝蜂窝及边框上铺放外蒙皮包括在所述铝蜂窝和所述边框上铺一层胶膜，再在上面铺无碱玻璃布。
进一步地，所述将所述蜂窝夹层结构模具进行固化包括将所述蜂窝夹层结构模具放入烘箱，设定固化制度为：室温→90℃(保温1h)→120℃(保温2h)→180℃(保温2h)→60℃。
进一步地，固化过程升、降温速率为24℃/h±6℃/h。
进一步地，所述将固化后的所述蜂窝夹层结构模具进行脱模包括待热压罐温度降至60℃时，打开热压罐，取出所述蜂窝夹层结构模具。
进一步地，去掉蜂窝夹层结构模具的包真空材料，将蜂窝夹层结构件脱模，并打磨蜂窝夹层结构件的飞边和毛刺。
进一步地，本发明蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法还包括通过超声波无损探伤对所述铝蜂窝内部粘接质量进行检测。
本发明提供的蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法首先准备蜂窝夹层结构模具，对蜂窝夹层结构进行预成形状，在蜂窝夹层结构模具上预制内层预浸布，将裁切好预浸布铺附在模具上，先铺底层，再铺边框，在边框铺附中预埋硅橡胶绳，对蜂窝夹层结构模具进行抽真空预固化，将硅橡胶绳从边框中抽出，铝蜂窝内部透气通过抽出硅橡胶绳形成的通道排出，在蜂窝夹层结构模具上铺放胶膜和铝蜂窝，在铝蜂窝及边框上铺放外蒙皮，进行凸凹模预压，清理蜂窝夹层结构模具的边缘缝隙，得到预浸布与蜂窝夹层结构模具边缘预留缝隙和蜂窝夹层结构模具边缘与真空系统之间的透气通道，外蒙皮上进行钻孔，制作出蜂窝夹层结构模具与抽真空系统之间的透气通道，对蜂窝夹层结构模具包真空，将蜂窝夹层结构模具进行加温加压抽真空固化，抽取蜂窝夹层结构模具内的气体，将固化过程中所存在的酚醛树脂固化释放的小分子气体在蜂窝夹芯内抽出，降低蜂窝夹芯内压力，解决了蜂窝夹芯与玻璃钢蒙皮分层脱粘的问题，将固化后的蜂窝夹层结构模具进行脱模，达到结构稳定。
附图说明
图1为本发明实施例提供的蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法的流程示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法包括以下步骤：
步骤1，准备蜂窝夹层结构模具。
步骤2，将裁切好预浸布铺附在所述蜂窝夹层结构模具上，先铺底层，再铺边框，在边框铺附中预埋硅橡胶绳。
步骤3，对所述蜂窝夹层结构模具进行抽真空预固化，将所述硅橡胶绳从所述边框中抽出。
步骤4，在所述蜂窝夹层结构模具上铺放胶膜和铝蜂窝。
步骤5，在所述铝蜂窝及边框上铺放外蒙皮，进行凸凹模预压。
步骤6，在所述外蒙皮上进行钻孔，清理所述蜂窝夹层结构模具的边缘缝隙，对所述蜂窝夹层结构模具包真空。
步骤7，将所述蜂窝夹层结构模具进行加温加压抽真空固化，抽取所述蜂窝夹层结构模具内的气体。
步骤8，将固化后的所述蜂窝夹层结构模具进行脱模。
详细介绍步骤1。
所述准备蜂窝夹层结构模具，对所述蜂窝夹层结构进行预成形状包括：将所述蜂窝夹层结构模具内型面清理干净，并喷一层脱模剂，在烘箱内120℃预处理2h，60℃出炉。
详细介绍步骤3。
对所述蜂窝夹层结构模具进行抽真空预固化包括在铺好边框和下蒙皮上，先铺放一层四氟脱模布，再铺一层无纺布，再在模具四周贴一圈密封胶条，最后整个表面铺一层真空薄膜，后进烘箱120℃，60℃出炉，升降温随率30℃/h±6℃/h。
详细介绍步骤4。
所述在所述蜂窝夹层结构模具上铺放胶膜和铝蜂窝包括在下蒙皮上铺一层胶膜后，铺放所述铝蜂窝，并进烘箱60℃处理2h，抽真空对所述铝蜂窝适当定型。
详细介绍步骤5。
所述在所述铝蜂窝及边框上铺放外蒙皮包括在所述铝蜂窝和所述边框上铺一层胶膜，再在上面铺无碱玻璃布。
详细介绍步骤7。
所述将所述蜂窝夹层结构模具进行加温加压抽真空固化包括将所述蜂窝夹层结构模具放入烘箱，设定固化制度为：先室温，升到90℃保温1h，升到120℃保温2h，升到180℃保温2h，最后降到60℃。固化过程升、降温速率为24℃/h±6℃/h。
详细介绍步骤8。
所述将固化后的所述蜂窝夹层结构模具进行脱模包括待热压罐温度降至60℃时，打开热压罐，取出所述蜂窝夹层结构模具。去掉蜂窝夹层结构模具的包真空材料，将蜂窝夹层结构件脱模，并打磨蜂窝夹层结构件的飞边和毛刺。
本发明蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法还包括：通过超声波无损探伤对所述铝蜂窝内部粘接质量进行检测。
为了更清楚的介绍本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。
首先进行蜂窝夹层结构模具准备，将蜂窝夹层结构模具内型面清理干净，并喷一层脱模剂，在烘箱内120℃预处理2h，60℃出炉。进行内层预浸布的预制，将裁切好预浸布铺附在蜂窝夹层结构模具上，先铺底层，再铺边框，在边框铺附中预埋硅橡胶绳，在边框中每隔200mm放置一条的φ1.8硅橡胶绳。进行抽真空预固化，在铺好边框和下蒙皮上，先铺放一层四氟脱模布，再铺一层无纺布，再在模具四周贴一圈密封胶条，最后整个表面铺一层真空薄膜，后进烘箱120℃，60℃出炉，升降温随率30℃/h±6℃/h。进行铺放胶膜和铝蜂窝，采用有孔耐久铝蜂窝，保证蜂窝内透气，出烘箱后，利用硅橡胶绳的收缩性，将硅橡胶绳从边框中取出来，得到预浸布内外透气通道，在下蒙皮上铺一层胶膜后，铺放铝蜂窝，并进烘箱60℃(2h)抽真空对铝蜂窝适当定型。进行铺外蒙皮，出烘箱后，在铝蜂窝和边框上铺一层胶膜，再在上面铺无碱玻璃布。进行凸凹模预压，在凸凹模预压并固定，压制2h后，卸开凸凹模。进行包真空，在包真空前先清理蜂窝夹层结构模具边缘缝隙，清理凹模边缘，保证四周留有1.5mm的缝隙，得到预浸布与模具边缘预留缝隙和模具边缘与真空系统之间的透气通道，在工艺蒙皮每隔100mm间隔钻一个φ5的孔，得到铝蜂窝与抽真空系统之间的透气通道。包完真空后进烘箱进行加温加压抽真空固化，抽取蜂窝夹层结构模具内的气体，将蜂窝夹层结构模具放入烘箱，设定固化制度为：室温→90℃(保温1h)→120℃(保温2h)→180℃(保温2h)→60℃。固化过程升、降温速率为24℃/h±6℃/h。进行脱模，固化完毕，待烘箱温度降至60℃时，打开热压罐，取出模具。撕掉包真空材料，将制品脱模，并打磨蜂窝夹层结构件的飞边和毛刺。利用超声波无损探伤对蜂窝内部粘接质量进行检测。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种蜂窝夹层结构透气通道设计制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，准备蜂窝夹层结构模具；
步骤2，将裁切好预浸布铺附在所述蜂窝夹层结构模具上，先铺底层，再铺边框，在边框铺附中预埋硅橡胶绳；
对所述蜂窝夹层结构模具进行抽真空预固化，将所述硅橡胶绳从所述边框中抽出；
在所述蜂窝夹层结构模具上铺放胶膜和铝蜂窝；
在所述铝蜂窝及边框上铺放外蒙皮，进行凸凹模预压；
在所述外蒙皮上进行钻孔，清理所述蜂窝夹层结构模具的边缘缝隙，对所述蜂窝夹层结构模具包真空；
将所述蜂窝夹层结构模具进行加温加压抽真空固化，抽取所述蜂窝夹层结构模具内的气体；
将固化后的所述蜂窝夹层结构模具进行脱模。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述准备蜂窝夹层结构模具，对所述蜂窝夹层结构进行预成形状包括：
将所述蜂窝夹层结构模具内型面清理干净，并喷一层脱模剂，在烘箱内120℃预处理2h，60℃出炉。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，对所述蜂窝夹层结构模具进行抽真空预固化包括：
在铺好边框和下蒙皮上，先铺放一层四氟脱模布，再铺一层无纺布，再在模具四周贴一圈密封胶条，最后整个表面铺一层真空薄膜，后进烘箱120℃，60℃出炉，升降温随率30℃/h±6℃/h。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在所述蜂窝夹层结构模具上铺放胶膜和铝蜂窝包括：
在下蒙皮上铺一层胶膜后，铺放所述铝蜂窝，并进烘箱60℃处理2h，抽真空对所述铝蜂窝适当定型。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在所述铝蜂窝及边框上铺放外蒙皮包括：
在所述铝蜂窝和所述边框上铺一层胶膜，再在上面铺无碱玻璃布。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述将所述蜂窝夹层结构模具进行加温加压抽真空固化包括：
将所述蜂窝夹层结构模具放入烘箱，设定固化制度为：先室温，升到90℃保温1h，升到120℃保温2h，升到180℃保温2h，最后降到60℃。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于：
固化过程升、降温速率为24℃/h±6℃/h。
8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述将固化后的所述蜂窝夹层结构模具进行脱模包括：
待热压罐温度降至60℃时，打开热压罐，取出所述蜂窝夹层结构模具。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于：
去掉蜂窝夹层结构模具的包真空材料，将蜂窝夹层结构件脱模，并打磨蜂窝夹层结构件的飞边和毛刺。
10.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，还包括：
通过超声波无损探伤对所述铝蜂窝内部粘接质量进行检测。
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