CN107676814A - 内埋电缆的复合材料壳体制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内埋电缆的复合材料壳体制备方法，包括以下步骤：1)制作绝热结构、2)纤维湿法缠绕制作壳体、3)电缆铺放、4)脱模。将电缆在壳体上的敷设无需电缆罩，减少了壳体的消极质量，简化电缆敷设工艺，提高了加工效率；电缆预埋于壳体的碳纤维复合材料层之间，能较好的适应壳体的受力变形，电缆最外两侧填充轻质泡沫材料，保证了缠绕层的结构协调性。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料燃烧室壳体成型方法，具体地指一种内埋电缆的复合材料壳体制备方法。
背景技术
发动机燃烧室壳体的电缆线作为发动机信号控制线，其材料和工艺性能对发动机信号传输等控制系统起着重要作用。为使发动机控制系统适应导弹总体的新特点，对发动机壳体的电缆敷设提出了新要求。通过缠绕壳体电缆技术的研究，解决常规电缆罩预埋方案带来的消极质量高、加工工艺难度大等缺点，实现新型发动机壳体电缆预埋技术。
国内发动机燃烧室壳体常规的电缆线敷设技术多为金属电缆罩预埋方案，该技术便于电缆线的更换、检修等，但电缆罩的安装会增加壳体的消极质量，对发动机质量比造成一定影响。为适应发动机高质量比的性能要求，无电缆罩等新型电缆线预埋技术的研究显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的就是要针上述技术的不足，提供了一种成型工艺简单、生产周期短且工艺一致性好的内埋电缆的复合材料壳体制备方法。
为实现上述目的，本发明所设计的内埋电缆的复合材料壳体制备方法，包括以下步骤：
1)制作绝热结构
在缠绕芯模上粘贴脱模纸，然后将前封头绝热结构模压件和后封头绝热结构模压件通过封头定位工装安装在已贴脱模纸的缠绕芯模上，打磨前封头绝热结构模压件及后封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位；将三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在缠绕芯模表面的直筒段，三元乙丙胶片均与前封头绝热结构模压件和后封头绝热结构模压件打磨的粘接部位搭接，并在直筒段包覆一层聚四氟乙烯带薄膜形成直筒段绝热结构；最后在已完成绝热结构制作的缠绕芯模表面缠绕一层纤维纱并进行预压，预压后拆除纤维纱；
2)纤维湿法缠绕制作壳体
2a)用气动磨光机将前封头绝热结构、后封头绝热结构表面磨毛，将直筒段绝热结构局部凸起部位修平；
2b)在绝热结构表面均匀涂刷一层粘接剂；
2c)按预设比例称取脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、固化剂和促进剂，经混合配制出缠绕用第一环氧树脂胶液；所选树脂的力学性能优异，且性能稳定，具体见表1
表1 树脂浇铸体力学性能
| 序号 | 测试项目 | 测试结果 |
| 1 | 拉伸强度，MPa | 78～85 |
| 2 | 拉伸模量，MPa | 4000～4200 |
| 3 | 断裂伸长率，％ | 2.31 |
| 4 | 弯曲强度，MPa | 140～170 |
| 5 | 弯曲模量，MPa | 3750～3900 |
2d)将配制好的第一环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽，然后在已完成绝热结构制作的缠绕芯模上进行碳纤维湿法缠绕成型缠绕层，并边缠绕边吸走富裕的环氧树脂胶液；
2e)完成缠绕层成型后，入炉固化形成壳体；
3)电缆铺放
3a)将待铺放的电缆沿长度方向捋顺，使电缆平整；
3b)在壳体表面铺放电缆的区域及电缆的粘接面涂刷丁腈类粘接剂；
3c)将涂刷粘接剂的电缆平直铺放在壳体铺放电缆区域的表面；
3d)用橡皮带捆绑电缆，静置待粘接剂初步固化后取下橡皮带；
3e)紧贴电缆两外侧在壳体表面粘贴聚酰亚胺泡沫；
3f)按预设比例称取双酚A型环氧树脂A及环氧树脂B，经混合配制出外层缠绕用第二环氧树脂胶液，将第二环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽中；
3g)在壳体铺放电缆的轴向范围内环向缠绕2～4层碳纤维；
3h)按80～110℃温度进行固化，固化时间为8～12h；
4)脱模
待固化完成的壳体降温后，拆卸缠绕芯模上的封头定位工装，并溶解缠绕芯模后固化形成内埋电缆的复合材料壳体。
进一步地，所述步骤1)中，制作缠绕芯模的制作过程具体如下：
1a)将聚乙烯醇和水按1：4～5的质量份数比配制石英砂黏合剂；
1b)将石英砂黏合剂与石英砂按1：5～7的质量份数比混合均匀，制备石英砂浆；
1c)将石英砂浆分别填充于前封头砂芯成型模、筒段砂芯成型模及后封头砂芯成型模中，且加压捣实；
1d)按100～120℃对石英砂浆进行加热固化，固化后经脱模依次得到前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼；
1e)依次将前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼组装在缠绕芯轴上；
1f)对组装好的前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼的型面进行机加，完成缠绕芯模的制备。
进一步地，所述步骤1)中，脱模纸为聚四氟乙烯玻纤胶带。
进一步地，所述步骤2c)中，脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、固化剂和促进剂按质量份数比为：70～80：50～60：0.5～1。
进一步地，所述步骤2b)中，粘接剂为三元乙丙本体型粘接剂。
进一步地，所述步骤2d)中，缠绕层包括两层螺旋缠绕和四层环向缠绕。
进一步地，所述步骤2e)中，固化制度为70～90℃/2～3h、110～125℃/2～3h、135～155℃/4～6h。
进一步地，所述步骤3d)中，初步固化的静置时间为2～3h。
进一步地，所述步骤3f)中，双酚A型环氧树脂A和环氧树脂B按质量份数比为：100～110：30～40。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1)电缆在壳体上的敷设无需电缆罩，减少了壳体的消极质量，简化电缆敷设工艺，提高了加工效率；
2)电缆预埋于壳体的碳纤维复合材料层之间，能较好的适应壳体的受力变形，电缆最外两侧填充轻质泡沫材料，保证了缠绕层的结构协调性。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
实施例1
制作缠绕芯模
1a)称取40kg水，加热至60℃，然后加入8kg聚乙烯醇，经充分混匀制备出石英砂黏合剂；
1b)称取300kg石英砂，将制备好的石英砂黏合剂倒入石英砂中，在搅拌机中搅拌均匀后，制备出石英砂浆，其中石英砂目数为100～140目；
1c)将石英砂浆分别填充于前封头砂芯成型模、筒段砂芯成型模及后封头砂芯成型模中，且加压捣实；
1d)将装模后的石英砂浆入炉，升温至120℃并保温15h进行石英砂浆的固化，固化后经脱模依次得到前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼；
1e)依次将前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼组装在缠绕芯轴上，并使用压紧螺母将前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼压紧；
1f)按壳体绝热结构外型面尺寸对组装好的前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼的型面进行机加，完成缠绕芯模的制备；
2)制作绝热结构
在缠绕芯模上粘贴聚四氟乙烯玻纤胶带，然后将前封头绝热结构模压件和后封头绝热结构模压件通过封头定位工装安装在已贴聚四氟乙烯玻纤胶带的缠绕芯模上，打磨前封头绝热结构模压件及后封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位，并用乙酸乙酯清洗打磨的粘接部位；将三元乙丙绝热材料辊压成1.0mm厚的三元乙丙胶片，然后将其裁剪为250×500；再将三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在缠绕芯模表面的直筒段，三元乙丙胶片均与前封头绝热结构模压件和后封头绝热结构模压件打磨的粘接部位搭接，搭接处涂刷三元乙丙本体型粘接剂，并在直筒段包覆一层聚四氟乙烯带薄膜形成直筒段绝热结构；最后在已完成绝热结构制作的缠绕芯模表面缠绕一层纤维纱并进行预压，预压5h后拆除纤维纱；
3)纤维湿法缠绕制作壳体
3a)用气动磨光机将前封头绝热结构、后封头绝热结构表面磨毛，将直筒段绝热结构局部凸起部位修平；
3b)在制作的绝热结构表面均匀涂刷一层三元乙丙本体型粘接剂AE-3；
3c)称取1.4kg脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、1.2kg固化剂和0.02kg促进剂，经混合配制出缠绕用第一环氧树脂胶液；
3d)将配制好的第一环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽，然后在已完成绝热结构制作的缠绕芯模上进行碳纤维湿法缠绕成型缠绕层缠绕层包括两层螺旋缠绕和四层环向缠绕，并且缠绕过程中及时吸走富裕的树脂胶液；
3e)完成缠绕层成型后，入炉固化形成壳体，其中，固化制度为90℃/3h、125℃/2.5h、145℃/5.5h；
4)电缆铺放
4a)将待铺放的电缆沿长度方向捋顺，使其平整，避免打结、扭曲、凸包或个别导线绷得过紧现象，电缆外防护层包扎应严密，无漏线段面；
4b)在壳体表面铺放电缆的区域及电缆的粘接面涂刷丁腈类粘接剂；
4c)将涂刷粘接剂的电缆平直铺放在壳体铺放电缆区域的表面，两端伸出的长度控制在300mm，从而保证两端伸出的长度一致；
4d)用橡皮带捆绑电缆，保证缠绕芯模旋转时壳体表面固定牢固，静置2h待粘接剂初步固化后取下橡皮带；
4e)紧贴电缆两外侧(即电缆的最外两侧)在壳体表面粘贴聚酰亚胺泡沫；
4f)称取0.5kg双酚A型环氧树脂A、0.2kg环氧树脂B，经混合配制出外层缠绕用第二环氧树脂胶液，将第二环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽中；
4g)在壳体铺放电缆的轴向范围内环向缠绕两层碳纤维；
4h)按90℃温度进行固化，固化时间为10h；
5)脱模
5a)待固化完成的壳体降温后，拆卸缠绕芯模上的封头定位工；
5b)对电缆两端伸出部分做好防水、防弯折等防护措施，将伸出部分固定于封头椭球面上；
5c)使用热水从封头开口处冲洗溶解缠绕芯模；
5d)脱模后将壳体放置于固化炉中，将固化炉温设定为80℃，烘干2.5h得到内埋电缆的复合材料壳体。
实施例2
制作缠绕芯模
1a)称取200kg水，加热至60℃，然后加入40kg聚乙烯醇，经充分混匀制备出石英砂黏合剂；
1b)称取1500kg石英砂，将制备好的石英砂黏合剂倒入石英砂中，在搅拌机中搅拌均匀后，制备出石英砂浆，其中石英砂目数为100～140目；
1c)将石英砂浆分别填充于前封头砂芯成型模、筒段砂芯成型模及后封头砂芯成型模中，且加压捣实；
1d)将装模后的石英砂浆入炉，升温至120℃并保温18h进行石英砂浆的固化，固化后经脱模依次得到前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼；
1e)依次将前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼组装在缠绕芯轴上，并使用压紧螺母将前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼压紧；
1f)按壳体绝热结构外型面尺寸对组装好的前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼的型面进行机加，完成缠绕芯模的制备；
2)制作绝热结构
在缠绕芯模上粘贴聚四氟乙烯玻纤胶带，然后将前封头绝热结构模压件和后封头绝热结构模压件通过封头定位工装安装在已贴聚四氟乙烯玻纤胶带的缠绕芯模上，打磨前封头绝热结构模压件及后封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位，并用乙酸乙酯清洗打磨的粘接部位；将三元乙丙绝热材料辊压成1.5mm厚的三元乙丙胶片，然后将其裁剪为300×500；再将三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在缠绕芯模表面的直筒段，三元乙丙胶片均与前封头绝热结构模压件和后封头绝热结构模压件打磨的粘接部位搭接，搭接处涂刷三元乙丙本体型粘接剂，并在直筒段包覆一层聚四氟乙烯带薄膜形成直筒段绝热结构；最后在已完成绝热结构制作的缠绕芯模表面缠绕一层纤维纱并进行预压，预压5h后拆除纤维纱；
3)纤维湿法缠绕制作壳体
3a)用气动磨光机将前封头绝热结构、后封头绝热结构表面磨毛，将直筒段绝热结构局部凸起部位修平；
3b)在制作的绝热结构表面均匀涂刷一层三元乙丙本体型粘接剂AE-3；
3c)称取5.4kg脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、4.6kg固化剂和0.08kg促进剂，经混合配制出缠绕用第一环氧树脂胶液；
3d)将配制好的第一环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽，然后在已完成绝热结构制作的缠绕芯模上进行碳纤维湿法缠绕成型缠绕层缠绕层包括两层螺旋缠绕和四层环向缠绕，并且缠绕过程中及时吸走富裕的树脂胶液；
3e)完成缠绕层成型后，入炉固化形成壳体，其中，固化制度为95℃/3h、120℃/2.5h、150℃/5.5h；
4)电缆铺放
4a)将待铺放的电缆沿长度方向捋顺，使其平整，避免打结、扭曲、凸包或个别导线绷得过紧现象，电缆外防护层包扎应严密，无漏线段面；
4b)在壳体表面铺放电缆的区域及电缆的粘接面涂刷丁腈类粘接剂；
4c)将涂刷粘接剂的电缆平直铺放在壳体铺放电缆区域的表面，两端伸出的长度控制在500mm，从而保证两端伸出的长度一致；
4d)用橡皮带捆绑电缆，保证缠绕芯模旋转时壳体表面固定牢固，静置2h待粘接剂初步固化后取下橡皮带；
4e)紧贴电缆两外侧(即电缆的最外两侧)在壳体表面粘贴聚酰亚胺泡沫；
4f)称取3kg双酚A型环氧树脂A、1.2kg环氧树脂B，经混合配制出外层缠绕用第二环氧树脂胶液，将第二环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽中；
4g)在壳体铺放电缆的轴向范围内环向缠绕两层碳纤维；
4h)按90℃温度进行固化，固化时间为12h；
5)脱模
5a)待固化完成的壳体降温后，拆卸缠绕芯模上的封头定位工；
5b)对电缆两端伸出部分做好防水、防弯折等防护措施，将伸出部分固定于封头椭球面上；
5c)使用热水从封头开口处冲洗溶解缠绕芯模；
5d)脱模后将壳体放置于固化炉中，将固化炉温设定为80℃，烘干2.5h得到内埋电缆的复合材料壳体。
实施例3
制作缠绕芯模
1a)称取32kg水，加热至60℃，然后加入8kg聚乙烯醇，经充分混匀制备出石英砂黏合剂；
1b)称取200kg石英砂，将制备好的石英砂黏合剂倒入石英砂中，在搅拌机中搅拌均匀后，制备出石英砂浆，其中石英砂目数为100～140目；
1c)将石英砂浆分别填充于前封头砂芯成型模、筒段砂芯成型模及后封头砂芯成型模中，且加压捣实；
1d)将装模后的石英砂浆入炉，升温至110℃并保温10h进行石英砂浆的固化，固化后经脱模依次得到前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼；
1e)依次将前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼组装在缠绕芯轴上，并使用压紧螺母将前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼压紧；
1f)按壳体绝热结构外型面尺寸对组装好的前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼的型面进行机加，完成缠绕芯模的制备；
2)制作绝热结构
在缠绕芯模上粘贴聚四氟乙烯玻纤胶带，然后将前封头绝热结构模压件和后封头绝热结构模压件通过封头定位工安装在已贴聚四氟乙烯玻纤胶带的缠绕芯模上，打磨前封头绝热结构模压件及后封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位，并用乙酸乙酯清洗打磨的粘接部位；将三元乙丙绝热材料辊压成1.0mm厚的三元乙丙胶片，然后将其裁剪为250×500；再将三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在缠绕芯模表面的直筒段，三元乙丙胶片均与前封头绝热结构模压件和后封头绝热结构模压件打磨的粘接部位搭接，搭接处涂刷三元乙丙本体型粘接剂，并在直筒段包覆一层聚四氟乙烯带薄膜形成直筒段绝热结构；最后在已完成绝热结构制作的缠绕芯模表面缠绕一层纤维纱并进行预压，预压5h后拆除纤维纱；
3)纤维湿法缠绕制作壳体
3a)用气动磨光机将前封头绝热结构、后封头绝热结构表面磨毛，将直筒段绝热结构局部凸起部位修平；
3b)在制作的绝热结构表面均匀涂刷一层三元乙丙本体型粘接剂AE-3；
3c)称取1.6kg脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、1.0kg固化剂和0.01kg促进剂，经混合配制出缠绕用第一环氧树脂胶液；
3d)将配制好的第一环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽，然后在已完成绝热结构制作的缠绕芯模上进行碳纤维湿法缠绕成型缠绕层缠绕层包括两层螺旋缠绕和四层环向缠绕，并且缠绕过程中及时吸走富裕的树脂胶液；
3e)完成缠绕层成型后，入炉固化形成壳体，其中，固化制度为80℃/2.5h、110℃/3h、135℃/6h；
4)电缆铺放
4a)将待铺放的电缆沿长度方向捋顺，使其平整，避免打结、扭曲、凸包或个别导线绷得过紧现象，电缆外防护层包扎应严密，无漏线段面；
4b)在壳体表面铺放电缆的区域及电缆的粘接面涂刷丁腈类粘接剂；
4c)将涂刷粘接剂的电缆平直铺放在壳体铺放电缆区域的表面，两端伸出的长度控制在300mm，从而保证两端伸出的长度一致；
4d)用橡皮带捆绑电缆，保证缠绕芯模旋转时壳体表面固定牢固，静置2h待粘接剂初步固化后取下橡皮带；
4e)紧贴电缆两外侧(即电缆的最外两侧)在壳体表面粘贴聚酰亚胺泡沫；
4f)称取1.1kg双酚A型环氧树脂A、0.3kg环氧树脂B，经混合配制出外层缠绕用第二环氧树脂胶液，将第二环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽中；
4g)在壳体铺放电缆的轴向范围内环向缠绕两层碳纤维；
4h)按90℃温度进行固化，固化时间为10h；
5)脱模
5a)待固化完成的壳体降温后，拆卸缠绕芯模上的封头定位工；
5b)对电缆两端伸出部分做好防水、防弯折等防护措施，将伸出部分固定于封头椭球面上；
5c)使用热水从封头开口处冲洗溶解缠绕芯模；
5d)脱模后将壳体放置于固化炉中，将固化炉温设定为60℃，烘干3h得到内埋电缆的复合材料壳体。
实施例4
制作缠绕芯模
1a)称取45kg水，加热至60℃，然后加入10kg聚乙烯醇，经充分混匀制备出石英砂黏合剂；
1b)称取330kg石英砂，将制备好的石英砂黏合剂倒入石英砂中，在搅拌机中搅拌均匀后，制备出石英砂浆，其中石英砂目数为100～140目；
1c)将石英砂浆分别填充于前封头砂芯成型模、筒段砂芯成型模及后封头砂芯成型模中，且加压捣实；
1d)将装模后的石英砂浆入炉，升温至120℃并保温10h进行石英砂浆的固化，固化后经脱模依次得到前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼；
1e)依次将前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼组装在缠绕芯轴上，并使用压紧螺母将前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼压紧；
1f)按壳体绝热结构外型面尺寸对组装好的前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼的型面进行机加，完成缠绕芯模的制备；
2)制作绝热结构
在缠绕芯模上粘贴聚四氟乙烯玻纤胶带，然后将前封头绝热结构模压件和后封头绝热结构模压件通过封头定位工安装在已贴聚四氟乙烯玻纤胶带的缠绕芯模上，打磨前封头绝热结构模压件及后封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位，并用乙酸乙酯清洗打磨的粘接部位；将三元乙丙绝热材料辊压成1.0mm厚的三元乙丙胶片，然后将其裁剪为250×500；再将三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在缠绕芯模表面的直筒段，三元乙丙胶片均与前封头绝热结构模压件和后封头绝热结构模压件打磨的粘接部位搭接，搭接处涂刷三元乙丙本体型粘接剂，并在直筒段包覆一层聚四氟乙烯带薄膜形成直筒段绝热结构；最后在已完成绝热结构制作的缠绕芯模表面缠绕一层纤维纱并进行预压，预压5h后拆除纤维纱；
3)纤维湿法缠绕制作壳体
3a)用气动磨光机将前封头绝热结构、后封头绝热结构表面磨毛，将直筒段绝热结构局部凸起部位修平；
3b)在制作的绝热结构表面均匀涂刷一层三元乙丙本体型粘接剂AE-3；
3c)称取6kg脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、5.5kg固化剂和0.08kg促进剂，经混合配制出缠绕用第一环氧树脂胶液；
3d)将配制好的第一环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽，然后在已完成绝热结构制作的缠绕芯模上进行碳纤维湿法缠绕成型缠绕层缠绕层包括两层螺旋缠绕和四层环向缠绕，并且缠绕过程中及时吸走富裕的树脂胶液；
3e)完成缠绕层成型后，入炉固化形成壳体，其中，固化制度为90℃/2h、120℃/2h、155℃/4h；
4)电缆铺放
4a)将待铺放的电缆沿长度方向捋顺，使其平整，避免打结、扭曲、凸包或个别导线绷得过紧现象，电缆外防护层包扎应严密，无漏线段面；
4b)在壳体表面铺放电缆的区域及电缆的粘接面涂刷丁腈类粘接剂；
4c)将涂刷粘接剂的电缆平直铺放在壳体铺放电缆区域的表面，两端伸出的长度控制在300mm，从而保证两端伸出的长度一致；
4d)用橡皮带捆绑电缆，保证缠绕芯模旋转时壳体表面固定牢固，静置2h待粘接剂初步固化后取下橡皮带；
4e)紧贴电缆两外侧(即电缆的最外两侧)在壳体表面粘贴聚酰亚胺泡沫；
4f)称取0.3kg双酚A型环氧树脂A、0.1kg环氧树脂B，经混合配制出外层缠绕用第二环氧树脂胶液，将第二环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽中；
4g)在壳体铺放电缆的轴向范围内环向缠绕两层碳纤维；
4h)按90℃温度进行固化，固化时间为10h；
5)脱模
5a)待固化完成的壳体降温后，拆卸缠绕芯模上的封头定位工；
5b)对电缆两端伸出部分做好防水、防弯折等防护措施，将伸出部分固定于封头椭球面上；
5c)使用热水从封头开口处冲洗溶解缠绕芯模；
5d)脱模后将壳体放置于固化炉中，将固化炉温设定为70℃，烘干2.5h得到内埋电缆的复合材料壳体。
将得到的内埋电缆的复合材料壳体进行电缆导通、绝缘性能测试，电缆各项性能均正常；内埋电缆的复合材料壳体在水压过程中同样进行电缆性能检测，各项测试正常，在预估压力下电缆未发生结构破坏，其满足内埋电缆的复合材料壳体承压的要求；将内埋电缆的复合材料壳体进行地面全程静止试验，试验过程中电缆各项性能的测试正常，试验后电缆与壳体粘接牢固，且电缆结构完整。
Claims (9)
1.一种内埋电缆的复合材料壳体制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)制作绝热结构
在缠绕芯模上粘贴脱模纸，然后将前封头绝热结构模压件和后封头绝热结构模压件通过封头定位工安装在已贴脱模纸的缠绕芯模上，打磨前封头绝热结构模压件及后封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位；将三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在缠绕芯模表面的直筒段，三元乙丙胶片均与前封头绝热结构模压件和后封头绝热结构模压件打磨的粘接部位搭接，并在直筒段包覆一层聚四氟乙烯带薄膜形成直筒段绝热结构；最后在已完成绝热结构制作的缠绕芯模表面缠绕一层纤维纱并进行预压，预压后拆除纤维纱；
2)纤维湿法缠绕制作壳体
2a)用气动磨光机将前封头绝热结构、后封头绝热结构表面磨毛，将直筒段绝热结构局部凸起部位修平；
2b)在绝热结构表面均匀涂刷一层粘接剂；
2c)按预设比例称取脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、固化剂和促进剂，经混合配制出缠绕用第一环氧树脂胶液；
2d)将配制好的第一环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽，然后在已完成绝热结构制作的缠绕芯模上进行碳纤维湿法缠绕成型缠绕层，并边缠绕边吸走富裕的环氧树脂胶液；
2e)完成缠绕层成型后，入炉固化形成壳体；
3)电缆铺放
3a)将待铺放的电缆沿长度方向捋顺，使电缆平整；
3b)在壳体表面铺放电缆的区域及电缆的粘接面涂刷丁腈类粘接剂；
3c)将涂刷粘接剂的电缆平直铺放在壳体铺放电缆区域的表面；
3d)用橡皮带捆绑电缆，静置待粘接剂初步固化后取下橡皮带；
3e)紧贴电缆两外侧在壳体表面粘贴聚酰亚胺泡沫；
3f)按预设比例称取双酚A型环氧树脂A及环氧树脂B，经混合配制出外层缠绕用第二环氧树脂胶液，将第二环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽中；
3g)在壳体铺放电缆的轴向范围内环向缠绕2～4层碳纤维；
3h)按80～110℃温度进行固化，固化时间为8～12h；
4)脱模
待固化完成的壳体降温后，拆卸缠绕芯模上的封头定位工，并溶解缠绕芯模后固化形成内埋电缆的复合材料壳体。
2.根据权利要求1所述内埋电缆的复合材料壳体制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，制作缠绕芯模的制作过程具体如下：
1a)将聚乙烯醇和水按1：4～5的质量份数比配制石英砂黏合剂；
1b)将石英砂黏合剂与石英砂按1：5～7的质量份数比混合均匀，制备石英砂浆；
1c)将石英砂浆分别填充于前封头砂芯成型模、筒段砂芯成型模及后封头砂芯成型模中，且加压捣实；
1d)按100～120℃对石英砂浆进行加热固化，固化后经脱模依次得到前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼；
1e)依次将前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼组装在缠绕芯轴上；
1f)对组装好的前封头砂饼、筒段砂饼及后封头砂饼的型面进行机加，完成缠绕芯模的制备。
3.根据权利要求1或2所述内埋电缆的复合材料壳体制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，脱模纸为聚四氟乙烯玻纤胶带。
4.根据权利要求1或2所述内埋电缆的复合材料壳体制备方法，其特征在于：所述步骤2c)中，脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、固化剂和促进剂按质量份数比为：70～80：50～60：0.5～1。
5.根据权利要求1或2所述内埋电缆的复合材料壳体制备方法，其特征在于：所述步骤2b)中，粘接剂为三元乙丙本体型粘接剂。
6.根据权利要求1或2所述内埋电缆的复合材料壳体制备方法，其特征在于：所述步骤2d)中，缠绕层包括两层螺旋缠绕和四层环向缠绕。
7.根据权利要求1或2所述内埋电缆的复合材料壳体制备方法，其特征在于：所述步骤2e)中，固化制度为70～90℃/2～3h、110～125℃/2～3h、135～155℃/4～6h。
8.根据权利要求1或2所述内埋电缆的复合材料壳体制备方法，其特征在于：所述步骤3d)中，初步固化的静置时间为2～3h。
9.根据权利要求1或2所述内埋电缆的复合材料壳体制备方，其特征在于：所述步骤3f)中，双酚A型环氧树脂A和环氧树脂B按质量份数比为：100～110：30～40。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108995265A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-12-14 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 大长径比缠绕壳体电缆罩预埋成型方法 |
| CN109244997A (zh) * | 2018-07-26 | 2019-01-18 | 西安航天动力技术研究所 | 一种复合材料壳体内埋电缆穿舱结构 |
| CN110481058A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-22 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 内埋于缠绕壳体内的轻质电缆罩成型方法 |
| CN114427504A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-03 | 上海新力动力设备研究所 | 一种气动保型的全内埋电缆复合材料壳体结构 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006314167A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Doi Seisakusho:Kk | 地中埋設ケーブル等に対する地盤変動時の保護方法及びその保護装置 |
| CN201289995Y (zh) * | 2008-11-05 | 2009-08-12 | 薛国强 | 预埋可拆卸复合材料电缆支架 |
| CN104354436A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-18 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 耐高温纤维缠绕复合材料壳体的制造方法 |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006314167A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Doi Seisakusho:Kk | 地中埋設ケーブル等に対する地盤変動時の保護方法及びその保護装置 |
| CN201289995Y (zh) * | 2008-11-05 | 2009-08-12 | 薛国强 | 预埋可拆卸复合材料电缆支架 |
| CN104354436A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-18 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 耐高温纤维缠绕复合材料壳体的制造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108995265A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-12-14 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 大长径比缠绕壳体电缆罩预埋成型方法 |
| CN109244997A (zh) * | 2018-07-26 | 2019-01-18 | 西安航天动力技术研究所 | 一种复合材料壳体内埋电缆穿舱结构 |
| CN110481058A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-22 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 内埋于缠绕壳体内的轻质电缆罩成型方法 |
| CN110481058B (zh) * | 2019-09-20 | 2021-08-06 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 内埋于缠绕壳体内的轻质电缆罩成型方法 |
| CN114427504A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-03 | 上海新力动力设备研究所 | 一种气动保型的全内埋电缆复合材料壳体结构 |
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