CN109591335A - 一种复合材料产品成型过程中金属件的预埋方法 - Google Patents

一种复合材料产品成型过程中金属件的预埋方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合材料产品成型过程中金属件的预埋方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、去应力：金属件在加工后进行退火热处理，消除加工应力；步骤S2、喷砂处理：金属件在成型工序前喷砂处理表面，然后清洗干净，以增加胶粘剂与金属件间的粘附性；步骤S3、包裹高温固化胶粘剂：金属件与复合材料接触的表面用高温固化胶粘剂包裹；步骤S4、固化成型：金属件包裹胶粘剂后与模具一起铺放预浸料，预压过程控制合模间隙，然后进行合模、固化工序，完成产品成型。该预埋方法利用高温固化胶粘剂包裹金属件表面作为弹性层，补偿复合材料与金属件间的热膨胀系数差异，解决了高温固化后金属件变形及与复合材料界面产生间隙问题。

Description

一种复合材料产品成型过程中金属件的预埋方法
技术领域
本发明属于复合材料成型技术领域，具体涉及到具有预埋金属件的复合材料产品成型过程中金属件的预埋方法。
背景技术
复合材料产品大多利用金属件作为加工、装配接口，在此类复合材料产品成型过程中，为保证复合材料结构紧凑，提高承载能力，减少装配连接件，常采用金属件预埋与复合材料一体成型的工艺方法，此种工艺过程金属件被复合材料包裹。然而，由于复合材料成型固化在高温下进行，金属件热膨胀系数高于复合材料，固化完成降到室温后，金属件形变量大于复合材料，在复合材料与金属件界面存在应力，造成金属件变形，影响二次加工精度；如果达到极限应力，金属件与复合材料会产生间隙，使金属件脱离复合材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合材料产品成型过程中金属件的预埋方法，以补偿复合材料与金属件热膨胀系数差异，解决高温固化后的金属件变形以及与复合材料界面产生间隙的技术难题。
为实现上述目的，本发明是采用如下技术方案实现的：
一种复合材料产品成型过程中金属件的预埋方法，具体包括以下步骤：
步骤S1、去应力：金属件在加工后进行退火热处理，消除加工应力；
步骤S2、喷砂处理：金属件在成型工序前喷砂处理表面，然后清洗干净，以增加胶粘剂与金属件间的粘附性；
步骤S3、包裹高温固化胶粘剂：金属件与复合材料接触的表面用高温固化胶粘剂包裹，所述胶粘剂作为复合材料与金属件之间的弹性层，用于补偿复合材料与金属件热膨胀系数差异；
步骤S4、固化成型：金属件包裹胶粘剂后与模具一起铺放预浸料，预压过程控制合模间隙，避免冷合过程金属件受力过大，然后进行合模、固化工序，完成产品成型。
作为本发明的优选，步骤S2喷砂处理时选用30目的金刚砂，喷砂压力0.6～0.8Mpa，喷砂后用丙酮清洗干净。
作为本发明的优选，步骤S3所述的胶粘剂选用黑龙江省石油化学研究院生产的SJ-2型号胶粘剂，该高温胶粘剂与复合材料本体的固化温度相近，胶膜单层厚度0.35～0.4mm，固化后有一定的弹性，单层即可补偿尺寸小于200mm金属件的降温变形。
本发明的优点和积极效果：
(1)本发明提供的金属件预埋方法简单，操作可行，大胆的使用高温固化胶粘剂，将胶粘剂包裹在金属件表面作为复合材料与金属件之间的弹性层，以补偿复合材料与金属件热膨胀系数差异，解决高温固化后的金属件变形以及与复合材料界面产生间隙的技术难题。
(2)本发明中高温固化胶粘剂与以往使用高温固化胶粘剂的作用不同，以往高温固化胶粘剂主要是用于将两个被粘物粘合在一起，使其形成一个整体；然而，本发明打破常规使用胶粘剂的目的，而是将胶粘剂包裹在金属件表面，利用其自身的弹性来解决金属件形变的问题，取得了意想不到的技术效果。
附图说明
图1为传统方式预埋的金属件与复合材料连接示意图。
图2为本发明预埋的金属件与复合材料连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施案例对本发明作以进一步的阐述，以便本领域的技术人员更了解本发明所述的技术方案，但并不以此限制本发明。
实施例1
如图1所示，为航天领域空间相机常用复合材料结构件形式；其中，复合材料作为主体结构，提供承载能力；金属件表面提供装配接口，要求具有较高的精度与尺寸稳定性；传统方式预埋的金属件会产生应力、变形，影响二次加工精度，甚至使金属件脱离复合材料；
本发明采用如下技术方案解决上述问题：
一种复合材料产品成型过程中金属件的预埋方法，具体包括以下步骤：
步骤S1、去金属件应力：首先对金属件进行加工，上平面加工至平面度0.05，加工后进行退火去应力，航天常采用钛合金，退火温度450℃-650℃；
步骤S2、喷砂处理：金属件与复合材料接触面用30目金刚砂喷砂处理，喷砂压力0.6～0.8Mpa，喷砂后用丙酮清洗干净；
步骤S3、包裹高温固化胶粘剂：金属件(最大尺寸190mm)与复合材料接触的表面用高温固化胶粘剂(选择黑龙江省石油化学研究院生产的SJ-2胶粘剂)包裹1层，胶膜单层厚度0.35～0.4mm，固化后有一定的弹性，单层即可补偿尺寸小于200mm金属件的降温变形；
步骤S4、固化成型：包裹胶粘剂的金属件与模具一起铺放预浸料，然后进行合模、固化工序，完成产品成型，实现效果如附图2所示；
步骤S5、脱模后测量金属件上平面的平面度，以平面度0.05作为基准，验证是否发生变形；之后进行精加工，加工过程实时检测平面度，以加工过程平面度是否反复变化作为指标验证是否产生应力。
经验证：本发明预埋金属件成型复合材料，高温固化后金属件未发生变形，未产生应力。

Claims (3)

1.一种复合材料产品成型过程中金属件的预埋方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、去应力：金属件在加工后进行退火热处理，消除加工应力；
步骤S2、喷砂处理：金属件在成型工序前喷砂处理表面，然后清洗干净，以增加胶粘剂与金属件间的粘附性；
步骤S3、包裹高温固化胶粘剂：金属件与复合材料接触的表面用高温固化胶粘剂包裹，所述胶粘剂作为复合材料与金属件之间的弹性层，用于补偿复合材料与金属件热膨胀系数差异；
步骤S4、固化成型：金属件包裹胶粘剂后与模具一起铺放预浸料，预压过程控制合模间隙，避免冷合过程金属件受力过大，然后进行合模、固化工序，完成产品成型。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料产品成型过程中金属件的预埋方法，其特征在于，步骤S2喷砂处理时选用30目的金刚砂，喷砂压力0.6～0.8Mpa，喷砂后用丙酮清洗干净。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料产品成型过程中金属件的预埋方法，其特征在于，步骤S3所述的胶粘剂选用黑龙江省石油化学研究院生产的SJ-2型号胶粘剂包裹一层，胶膜单层厚度0.35～0.4mm。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114043746A (zh) * 2021-11-15 2022-02-15 北京计算机技术及应用研究所 基于真空导入工艺的含金属预埋件碳纤维壳体成型方法
CN114479679A (zh) * 2022-02-07 2022-05-13 长春长光宇航复合材料有限公司 一种大尺寸发动机喷管双配合面金属壳体粘接方法
CN114571649A (zh) * 2022-03-11 2022-06-03 北京玻钢院复合材料有限公司 用于宇航飞行器的大长径比防热层与金属件一体成型防热产品快速压制方法及其产品
CN114939938A (zh) * 2022-04-18 2022-08-26 长春长光宇航复合材料有限公司 一种低应力复合材料预埋金属件产品的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102297207A (zh) * 2009-11-23 2011-12-28 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种传动轴与金属法兰的胶接螺钉连接方法
CN104210670A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 空中客车营运有限公司 用于固化复合材料的工件的混合式工具
CN104245282A (zh) * 2012-03-29 2014-12-24 帝人株式会社 接合构件的制造方法和接合构件
CN106273560A (zh) * 2016-08-18 2017-01-04 中国兵器工业集团第五三研究所 一种带嵌件复合材料制品的成型方法
CN107328316A (zh) * 2017-08-16 2017-11-07 精功（绍兴）复合材料技术研发有限公司 一种航天弹体防热结构的制备方法
CN108297458A (zh) * 2018-04-04 2018-07-20 吉林大学 碳纤维复合材料成型及与金属板件粘铆一体化的装置及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102297207A (zh) * 2009-11-23 2011-12-28 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种传动轴与金属法兰的胶接螺钉连接方法
CN104245282A (zh) * 2012-03-29 2014-12-24 帝人株式会社 接合构件的制造方法和接合构件
CN104210670A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 空中客车营运有限公司 用于固化复合材料的工件的混合式工具
CN106273560A (zh) * 2016-08-18 2017-01-04 中国兵器工业集团第五三研究所 一种带嵌件复合材料制品的成型方法
CN107328316A (zh) * 2017-08-16 2017-11-07 精功（绍兴）复合材料技术研发有限公司 一种航天弹体防热结构的制备方法
CN108297458A (zh) * 2018-04-04 2018-07-20 吉林大学 碳纤维复合材料成型及与金属板件粘铆一体化的装置及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《中国航空材料手册》编辑委员会: "《中国航空材料手册 第6卷 复合材料 胶粘剂》", 31 July 2002, 中国标准出版社 *
靳武钢: "碳纤维复合材料天线支撑杆的研制", 《工程塑料应用》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114043746A (zh) * 2021-11-15 2022-02-15 北京计算机技术及应用研究所 基于真空导入工艺的含金属预埋件碳纤维壳体成型方法
CN114479679A (zh) * 2022-02-07 2022-05-13 长春长光宇航复合材料有限公司 一种大尺寸发动机喷管双配合面金属壳体粘接方法
CN114479679B (zh) * 2022-02-07 2023-06-20 长春长光宇航复合材料有限公司 一种大尺寸发动机喷管双配合面金属壳体粘接方法
CN114571649A (zh) * 2022-03-11 2022-06-03 北京玻钢院复合材料有限公司 用于宇航飞行器的大长径比防热层与金属件一体成型防热产品快速压制方法及其产品
CN114571649B (zh) * 2022-03-11 2024-03-08 北京玻钢院复合材料有限公司 用于宇航飞行器的大长径比防热层与金属件一体成型防热产品快速压制方法及其产品
CN114939938A (zh) * 2022-04-18 2022-08-26 长春长光宇航复合材料有限公司 一种低应力复合材料预埋金属件产品的制备方法
CN114939938B (zh) * 2022-04-18 2023-06-23 长春长光宇航复合材料有限公司 一种低应力复合材料预埋金属件产品的制备方法

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