CN111745999A - 一种带r角复合材料件的外观加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于复合材料成型工艺技术领域，公开了一种带R角复合材料件的外观加工方法，首先加热成型模具，清洗成型模具后涂抹脱模蜡和脱模剂，在成型模具表面铺放一层预浸料层，R角处采用对接方式铺放，制作真空袋，然后进行预热预压实；在预制体上继续铺放预浸料层，然后根据复合材料件制品的厚度重复多次真空袋和预热预压实，最后抽真空固化，冷却脱模并打磨。本发明的方法可显著改善带R角复合材料件外观质量，能够获得良好的R角外形，复合材料件无变形、积缺胶问题，针孔数量骤减。

Description

一种带R角复合材料件的外观加工方法
技术领域
本发明属于复合材料成型工艺技术领域，涉及一种改善带R角复合材料件外观的工作方法，具体涉及一种带R角复合材料件的外观加工方法。
背景技术
复合材料在航空、航天、汽车等领域应用日益广泛。针对真空袋法成型带R角复合材料件时，在铺贴预制体后直接铺覆一层完整的脱模布等一系列辅助材料，然后抽真空，使用R角辊压器或其他简易工具对R角进行手工压实，并根据经验判断R角是否被完全压实，这种R角压实方法与操作者技能高低密切相关，所以带R角复合材料件表面经常出现针孔、R角变形、R角积缺胶的缺陷，影响外观质量，这时再采用打磨、刮涂修补环氧腻子的方式并不能较好解决此类缺陷，既耗时耗力又效果有限。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种带R角复合材料件的外观加工方法，可以有效改善带R角复合材料件外观质量。
本发明的技术方案是：一种带R角复合材料件的外观加工方法，包括以下步骤：
步骤一，加热成型模具；
步骤二，清洗成型模具后涂抹脱模蜡和脱模剂；
步骤三，在成型模具表面铺放一层预浸料层，R角处采用对接方式铺放，对接间隙在0mm～2mm，再用R角辊压器预压实，得到预制体；
步骤四，对预制体制作真空袋；
步骤五，对密封好的预制体全程进行预热预压实；
步骤六，在预制体上继续铺放预浸料层，然后根据复合材料件制品的厚度重复多次步骤四和步骤五的工作；
步骤七，对密封好的预制体全程进行抽真空固化，冷却至室温后脱模。
进一步的，步骤一中，准备表面光滑平整的成型模具，将成型模具放入加温设备中30℃～35℃条件下保温2h以上取出。加热模具利于后续预浸料的铺贴，可以使得铺贴的延展性更好。
进一步的，步骤四的步骤具体如下：
A、在成型模具非工作区周围上粘贴一圈密封胶带；
B、在预浸料层上铺一层脱模布层，脱模布层在R角处搭接铺放；
C、最后铺放其他辅助层，在其他辅助层上安装抽真空管嘴，同时管嘴下方垫蜂窝芯块，再将热电偶放入真空袋内进行密封处理；真空袋粘贴时进行打褶处理并摁压。
进一步的，步骤四中，B步骤中脱模布层在R角处搭接铺放的搭接宽度为5mm～10mm。该宽度铺贴出来的复合材料制品R角处表面效果更好，针孔率低，无积胶。
进一步的，步骤四中，B步骤和C步骤之间，还具有一个步骤：在R角处脱模布层上搭接铺放硅橡胶均压板。橡胶均压板是硅橡胶制成的片状物，可以将压力均匀的分散在R角处。
进一步的，步骤四中，硅橡胶均压板在R角处搭接铺放的搭接宽度为5mm～10mm。该宽度铺贴出来的制品R角处表面效果更好，针孔率低，无积胶。
进一步的，步骤六中，根据复合材料件的厚度增加步骤四和步骤五的重复次数，具体是：复合材料件的厚度在1mm以下时不用增加重复次数，复合材料件的厚度在1mm以上时，厚度每增加1mm，增加1或2次重复次数。多次重复步骤四和步骤五，可以有效提升复合材料件的强度。
进一步的，还包括步骤八，对带R角复合材料件的缺陷处重复打磨刮涂原子灰修补腻子，直至得到外观良好的带R角复合材料件。相对于常用的环氧腻子来说，原子灰腻子固化时间更短，另外原子灰更细腻，打磨效果更好，从而提升生产效率和质量。
本发明的优点是：可显著改善带R角复合材料件外观质量，能够获得良好的R角外形，复合材料件无变形、积缺胶问题，针孔数量骤减。
附图说明
图1是复合材料件在封装真空袋的状态示意图；
其中，1—成型模具，2—预浸料层，3—脱模布层，4—硅橡胶均压板，5—其他辅助层。
具体实施方式
本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。
一种带R角复合材料件的外观加工方法，包括以下步骤：
步骤一，准备表面光滑平整的成型模具1，将成型模具1放入加温设备中30℃～35℃条件下保温2h以上取出。加热模具利于后续预浸料的铺贴，可以使得铺贴的延展性更好；
步骤二，清洗成型模具1后涂抹脱模蜡和脱模剂；
步骤三，在成型模具1表面铺放一层预浸料层2，R角处采用对接方式铺放，对接间隙在0mm～2mm，再用R角辊压器预压实，得到预制体；
步骤四，包括以下步骤：
A、在成型模具1非工作区周围上粘贴一圈密封胶带；
B、在预浸料层2上铺一层脱模布层3，脱模布层3在R角处搭接铺放；
C、在R角处脱模布层3上搭接铺放硅橡胶均压板4。橡胶均压板是硅橡胶制成的片状物，可以将压力均匀的分散在R角处；
D、最后铺放其他辅助层5，在其他辅助层5上安装抽真空管嘴，同时管嘴下方垫蜂窝芯块，再将热电偶放入真空袋内进行密封处理；真空袋粘贴时进行打褶处理并摁压。
步骤五，对密封好的预制体全程进行预热预压实；
步骤六，在预制体上继续铺放预浸料层2，然后根据复合材料件制品的厚度重复多次步骤四和步骤五的工作，复合材料件的厚度在1mm以下时不用增加重复次数，复合材料件的厚度在1mm以上时，厚度每增加1mm，增加1或2次重复次数。多次重复步骤四和步骤五，可以有效提升复合材料件的强度。
步骤七，对密封好的预制体全程进行抽真空固化，冷却至室温后脱模。
步骤八，对带R角复合材料件的缺陷处重复打磨刮涂原子灰修补腻子，直至得到外观良好的带R角复合材料件。相对于常用的环氧腻子来说，原子灰腻子固化时间更短，另外原子灰更细腻，打磨效果更好，从而提升生产效率和质量
步骤四中，B步骤中脱模布层3在R角处搭接铺放的搭接宽度为5mm～10mm；C步骤中硅橡胶均压板4在R角处搭接铺放的搭接宽度为5mm～10mm。该宽度铺贴出来的制品R角处表面效果更好，针孔率低，无积胶。
下面结合附图说明本发明另一个实施例。
一、准备表面光滑平整的成型模具1，将成型模具放入加温设备中30℃～35℃条件下保温2h以上取出，加热模具有利于铺贴，铺贴的延展性更好。
二、清洗成型模具表面后均匀涂覆脱模蜡、脱模剂。
三、在成型模具1上铺贴预浸料层2。注：在铺贴时要进行赶压，不能用力拉扯预浸料，用热风枪加温，温度以等距离不灼手为准。使预浸料层2与成型模具1之间铺贴实在，层间不允许有气泡及皱褶存在，R角处采用对接方式铺放(对接间隙在0mm～2mm)，再用R角辊压器预压实。只铺一层就做真空袋：为了保证第一层表面的形态完好，使得第一层铺贴更贴合模具。
四、制作真空袋。首先，在成型模具1非工作区周围上粘贴一圈密封胶带，暂不撕去密封胶带正面上的防粘纸。然后，在预浸料层2上铺一层脱模布层3，R角处搭接铺放，搭接宽度为5mm～10mm(该宽度铺贴出来的制品R角处表面效果更好，针孔率低，无积胶)。再在R角处脱模布层3上搭接铺放硅橡胶均压板4(硅橡胶制成的片状物，可以将压力均匀的分散在R角处)，搭接宽度为5mm～10mm(该宽度铺贴出来的制品R角处表面效果更好，针孔率低，无积胶)。最后铺放其他辅助层5，其他辅助层5包括一层有孔隔离膜、一层吸胶层(玻璃布)，一层透气毡，一层真空袋。在透气毡上安装抽真空管嘴，同时管嘴下方必须垫一块用透气毡包裹的厚度为5.5mm的蜂窝芯。再将热电偶放入真空袋内进行密封处理，撕去密封胶带正面上的防粘纸，将真空袋粘贴到密封胶带上。在真空袋粘贴时要求每隔一段距离打褶，用密封胶带将打褶处摁压实在。
五、对密封好的预制体全程进行预热预压实。
六、在预制体上继续铺放预浸料层2，重复真空袋制作步骤后对预制体全程进行抽真空预热预压实。根据复合材料件的厚度适当(一mm以下不需要增加，1mm以上需要增加，大致每mm增加1到2次)增加抽真空预热预压实步骤(即步骤四和步骤五)(好处是使得制品材料内的孔隙率降低)，最后对密封好的预制体全程进行抽真空固化。冷却至室温后脱模。
七、对缺陷处重复打磨刮涂原子灰(原子灰固化更快，另外原子灰更细腻，打磨效果更好：相对于常用的环氧腻子来说)修补腻子得到外观良好的带R角复合材料件。

Claims (8)

1.一种带R角复合材料件的外观加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，加热成型模具(1)；
步骤二，清洗成型模具(1)后涂抹脱模蜡和脱模剂；
步骤三，在成型模具(1)表面铺放一层预浸料层(2)，R角处采用对接方式铺放，对接间隙在0mm～2mm，再用R角辊压器预压实，得到预制体；
步骤四，对预制体制作真空袋；
步骤五，对密封好的预制体全程进行预热预压实；
步骤六，在预制体上继续铺放预浸料层(2)，然后根据复合材料件制品的厚度重复多次步骤四和步骤五的工作；
步骤七，对密封好的预制体全程进行抽真空固化，冷却至室温后脱模。
2.根据权利要求1所述的一种带R角复合材料件的外观加工方法，其特征在于，所述的步骤一中，准备表面光滑平整的成型模具(1)，将成型模具(1)放入加温设备中30℃～35℃条件下保温2h以上取出。
3.根据权利要求1所述的一种带R角复合材料件的外观加工方法，其特征在于，所述的步骤四的步骤具体如下：
A、在成型模具(1)非工作区周围上粘贴一圈密封胶带；
B、在预浸料层(2)上铺一层脱模布层(3)，脱模布层(3)在R角处搭接铺放；
C、最后铺放其他辅助层(5)，在其他辅助层(5)上安装抽真空管嘴，同时管嘴下方垫蜂窝芯块，再将热电偶放入真空袋内进行密封处理；真空袋粘贴时进行打褶处理并摁压。
4.根据权利要求3所述的一种带R角复合材料件的外观加工方法，其特征在于，所述的步骤四中，B步骤中脱模布层(3)在R角处搭接铺放的搭接宽度为5mm～10mm。
5.根据权利要求3所述的一种带R角复合材料件的外观加工方法，其特征在于，所述的步骤四中，B步骤和C步骤之间，还具有一个步骤：在R角处脱模布层(3)上搭接铺放硅橡胶均压板(4)。
6.根据权利要求5所述的一种带R角复合材料件的外观加工方法，其特征在于，所述的步骤四中，硅橡胶均压板(4)在R角处搭接铺放的搭接宽度为5mm～10mm。
7.根据权利要求1所述的一种带R角复合材料件的外观加工方法，其特征在于，所述的步骤六中，根据复合材料件的厚度增加步骤四和步骤五的重复次数，具体是：复合材料件的厚度在1mm以下时不用增加重复次数，复合材料件的厚度在1mm以上时，厚度每增加1mm，增加1或2次重复次数。
8.根据权利要求1所述的一种带R角复合材料件的外观加工方法，其特征在于，还包括步骤八，对带R角复合材料件的缺陷处重复打磨刮涂原子灰修补腻子，直至得到外观良好的带R角复合材料件。
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