CN108908965A - 一种碳纤维多墙结构制件的成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维多墙结构制件的成型方法，包括以下步骤：（1）碳纤维定型织物裁剪、编号；（2）预制体制备（3）合模（4）注胶固化（5）制件脱模、切割、打磨；本发明实现了墙与蒙皮一体成型，减少了装配工作，缩短了制造工期，降低制件成本；同时本发明所得的多墙结构制件刚性好、自重轻、表面光洁度高、制品孔隙率低、外表面尺寸能精确控制。
Description
技术领域
本发明属于碳纤维材料应用领域，具体涉及一种碳纤维多墙结构制件的成型方法。
背景技术
以碳纤维复合材料为代表的先进树脂基复合材料因其具有高比模、高比强、可设计、耐腐蚀、抗疲劳、易于整体成型等优异的综合性能，在航空航天等领域获得广泛应用，复合材料的用量和水平已成为飞行器结构先进性的重要标志。复合材料具有材料成型和结构成型同时完成的特点，对于飞行器复合材料结构，制造技术非常关键，不仅决定产品质量而且左右制造成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳纤维多墙结构制件及其成型方法，RTM成型工艺制件刚性好、自重轻、单面光洁度高、制品孔隙率低，解决现有成型大型复杂蒙皮壁板制件的技术难题。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种碳纤维多墙结构制件的成型方法，包括如下步骤：
（1）碳纤维定型织物裁剪、编号：利用裁剪机将碳纤维定型织物裁剪成所需形状，将裁剪成指定形状的碳纤维定型织物编号，并且密封保存，备用；
（2）预制体制备：按编号将碳纤维定型织物铺贴在模具表面，铺贴完成后进烘箱热定型；
（3）合模：热定型结束后，在模具密封槽内放入“O”型密封圈，拧紧螺栓锁死模具；
（4）注胶固化：将模具运至加热设备里，连接出胶管道与抽气设备，加热设备启动，当模具温度达到注胶温度，连接注胶管道与注胶设备，开始注胶，注胶结束后，加热设备按树脂固化温度升温进行固化，固化结束后，制件随炉降温；
（5）制件脱模、切割、打磨：当模具温度降至60℃以下，开始脱模，切割粗成品制件，打磨切割区域，用清洗剂清洗制件表面，得到制件。
优选的：在所述步骤（1）中，所用织物为定型织物，定型剂用量为6-8g/㎡。
优选的：所述步骤（2）中，热定型温度为120℃-140℃，时间不小于30min，热定型结束后自然冷却至室温。
优选的：所述步骤（4）中，注胶前对树脂进行脱泡，脱泡时间为15-25min。
优选的：所述步骤（4）中，注胶压力控制在2-6bar，注胶过程中，排出树脂和碳纤维多墙结构预制体里的气泡。
优选的：所述步骤（4）中，注胶时模具的温度为55-60℃，注胶结束后将模具温度升至80-85℃。
一种碳纤维多墙结构制件，包括碳纤维定型织物和树脂，所述碳纤维定型织物作为增强材料，所述树脂为基体材料，该碳纤维多墙结构制件采用上述碳纤维多墙结构制件的成型方法所得。
本发明的有益效果是：该种碳纤维多墙结构制件的成型方法及所得碳纤维多墙结构制件，利用RTM成型工艺，相比于传统的热压罐成型大大的降低了制造成本，且能制备出表面光滑的碳纤维多墙结构制件成品。该碳纤维多墙结构制件成品具有高强度、高模量、轻量化、一体化的特点。
附图说明
图1 是本发明实施例多墙结构制件结构示意图俯视图。
图2是本发明实施例多墙结构制件结构示意图灯轴示意图。
图3是本发明实施例多墙结构制件结构示意图右视图。
具体实施例
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
如图1-3所示，本发明是碳纤维多墙结构制件的成型方法，所述成型方法包括如下步骤：
（1）碳纤维定型织物裁剪、编号:领取合格的定型织物，将裁剪图导入裁剪机电脑，裁剪定型织物，按照定型织物裁剪图上的图层标记书写便签，并粘贴在裁剪好的定型织物上，将裁剪好的定型织物置于密封袋保存备用；
（2）预制体制备：按铺层顺序依次在模具上铺贴定型织物，铺贴完成后进烘箱热定型，热定型温度130℃，定型时间为30min，定型结束自然冷却至室温。在铺贴过程中重点检查边角区域，若有架桥区域，用手术刀割开，并补强。
（3）合模：热定型结束后，在模具密封槽内放入“O”型密封圈，拧紧螺栓锁死模具，合模间隙要求小于0.05mm,真空度要求不低于920mbar，压降不超过20mbar/5min；
（4）注胶固化：将模具运至加热设备里，连接出胶管道与抽气设备，加热设备启动，当模具温度达到注胶温度时，连接注胶管道与注胶设备，开始注胶，注胶设备不断给树脂加压，加压范围为2-6bar，加压期间排出树脂和预制体内的气泡。注胶结束后，加热设备按树脂固化制度升温，固化结束后，制件随炉降温；
（5）制件脱模、切割、打磨、喷漆：当模具温度降至60℃以下，开始脱模，将脱模后的粗成品制件按切割基准线切割成型，并打磨切割区域。
实施例里的定型剂与树脂可根据实际情况对这类产品的具体种类作出合适的选择，实施例中碳纤维定型织物的铺贴顺序与层数也可以作出合理的调整。
本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明可以做出其他多种形式的修改，替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (6)
1.一种碳纤维多墙结构制件的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1） 利用裁剪机将碳纤维定型织物裁剪成所需形状，将裁剪成指定形状的碳纤维定型织物编号，并且密封保存，备用；
（2） 按编号将碳纤维定型织物铺贴在模具表面，铺贴完成后进烘箱热定型；
（3）热定型结束后，在模具密封槽内放入“O”型密封圈，拧紧螺栓锁死模具；
（4） 将模具运至加热设备里，连接出胶管道与抽气设备，加热设备启动，当模具温度达到注胶温度，连接注胶管道与注胶设备，开始注胶，注胶结束后，加热设备按树脂固化温度升温进行固化，固化结束后，制件随炉降温；
（5） 当模具温度降至60℃以下，开始脱模，切割粗成品制件，打磨切割区域，用清洗剂清洗制件表面，得到制件。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维多墙结构制件的成型方法，其特征在于：在所述步骤（1）中，所用织物为定型织物，定型剂用量为6-8g/㎡。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维多墙结构制件的成型方法，其特征在于：
所述步骤（2）中，热定型温度为120℃-140℃，时间不小于30min，热定型结束后自然冷却至室温。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维多墙结构制件的成型方法，其特征在于：所述步骤（4）中，注胶前对树脂进行脱泡，脱泡时间为15-25min。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维多墙结构制件的成型方法，其特征在于：所述步骤（4）中，注胶压力控制在2-6bar，注胶过程中，排出树脂和碳纤维多墙结构预制体里的气泡。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维多墙结构制件的成型方法，其特征在于：所述步骤（4）中，注胶时模具的温度为55-60℃，注胶结束后将模具温度升至80-85℃。
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|---|---|---|---|---|
| CN110744834A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-02-04 | 江苏亨睿碳纤维科技有限公司 | 碳纤维复合材料多墙结构的成型方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN104369392A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-02-25 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种制作复合材料构件的方法 |
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| CN110744834A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-02-04 | 江苏亨睿碳纤维科技有限公司 | 碳纤维复合材料多墙结构的成型方法 |
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