CN113043684A - 用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供的用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫及其制备方法，包括橡胶、玻璃布预浸料和工艺件，工艺件在最内层，两层橡胶，其中一层邻于所述工艺件，玻璃布预浸料放置与两层所述橡胶之间，所述玻璃布预浸料分成两部分，分别位于两层所述橡胶之间的两端。本发明通过批次性试验发现用其成型制件质量优于使用传统压力垫的制件，且新型压力垫更经久耐用。本发明提出用比制件成型温度略高的预浸料作为压力垫夹芯，预浸料不选用厚度大，刚度高的碳纤维预浸料，而选用厚度薄，延展性更好的玻璃布预浸料。减小约0.1mm工艺件厚度，使制造出的压力垫能更紧实的套合于制件上。从而提高制件表面质量，减小表面纤维褶皱及树脂堆积，满足气动外形要求。

Description

用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料制造技术领域，具体涉及一种用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫及其制备方法。
背景技术
碳纤维复合材料大曲率小梁肋类制作已广泛应用于航空航天等各领域，为满足其气动外形及表面质量的需求，往往通过固化过程中增加表面压力垫的方式，通过压力垫对固化压力的传递来解决固化成型过程中树脂堆积、纤维褶皱等问题。压力垫的可重复使用还帮助降低复材制件的制造成本。传统工艺中，压力垫夹芯往往采用与制件相同的碳纤维预浸料，然而对于大曲率小梁肋类制件，碳纤维预浸料刚度大，含胶量低、对叠层对称性高，对这类制件成型效果不佳，且重复使用数次、出现扭曲、包裹性差无法满足传递固化压力的需求，便需要重新制作。
发明内容
为了解决碳纤维复合材料导流壳体大曲率小梁肋类制件现有压力垫在使用中存在的技术问题，本发明实施例提供一种用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫及其制备方法。其具体技术方案如下：
本发明实施例提供的一种用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫，包括橡胶、玻璃布预浸料和工艺件，所述橡胶和工艺件与中心位置相隔预设第一距离处包括预设R角半径的圆弧；所述工艺件在最内层，两层所述橡胶，其中一层邻于所述工艺件；所述玻璃布预浸料放置于两层所述橡胶之间，所述玻璃布预浸料包括两部分，所述玻璃布预浸料的两部分相隔预设第二距离放置在所述圆弧的两端。
进一步的，所述玻璃布预浸料的两部分相隔的第二距离≥R角半径，所述R角半径为数值；所述工艺件的表面打磨0.1mm的厚度。
本发明的第二方面提供一种用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫的制备方法，其特征在于，包括步骤：
将用于制作压力垫的工艺件表面打磨；
采用两层高温橡胶包裹工艺件表面，中间夹放2层玻璃布预浸料，并在R角处断开预设长度间隙，形成压力垫；
按玻璃布预浸料固化工艺进行固化。
进一步的，所述工艺件表面打磨掉0.1mm厚度，不平整位置用原子灰修补平整。
进一步的，所述玻璃布预浸料固化温度高于导流壳体固化温度，单层厚度0.1mm，含胶量为45％。
进一步的，所述R转角处的玻璃布预浸料断开留出≥R角半径的间隙。
进一步的，所述工艺件表面粘贴一层A005，所述橡胶采用AIRPAD橡胶；所述玻璃布预浸料采用EW100A/QY9611，导流壳体采用BA9916-2树脂体系，固化温度180℃±5℃。
进一步的，所述玻璃布预浸料被包裹在双层橡胶内部。
进一步的，采用QY9611固化工艺进行固化，固化温度195℃±5℃。
本发明实施例提供的一种用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫及其制备方法，其特征在于，包括橡胶、玻璃布预浸料和工艺件，所述工艺件在最内层，两层所述橡胶，其中一层邻于所述工艺件，所述玻璃布预浸料放置与两层所述橡胶之间，所述玻璃布预浸料分成两部分，分别位于所述两层所述橡胶之间的两端。本发明通过批次性试验发现用其成型制件质量优于使用传统压力垫的制件，且新型压力垫更经久耐用。本发明提出用此制件成型温度略高的预浸料作为压力垫夹芯，预浸料不选用厚度大，刚度高的碳纤维预浸料，而选用厚度薄，延展性更好的玻璃布预浸料，且在R转角处预浸料断开留出≥R角半径的间隙，使R区压力传递更好。另，减小约0.1mm工艺件厚度，使制造出的压力垫能更紧实的套合于制件上。从而提高制件表面质量，减小表面纤维褶皱及树脂堆积，满足气动外形要求。
附图说明
图1为用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫示意图；
图中：1、橡胶；2、玻璃布预浸料；3、工艺件；4、R转角。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行说明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1为用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫示意图，包括：包括橡胶1、玻璃布预浸料2和工艺件3，所述工艺件3在最内层，两层所述橡胶1，其中一层邻于所述工艺件3，所述玻璃布预浸料2放置与两层所述橡胶1之间，所述玻璃布预浸料2分成两部分，分别位于所述两层所述橡胶1之间的两端。
所述橡胶1和工艺件3与中心位置相隔预设第一距离处包括预设R角半径的圆弧；所述工艺件3在最内层，两层所述橡胶1，其中一层邻于所述工艺件3；所述玻璃布预浸料2放置于两层所述橡胶1之间，所述玻璃布预浸料2包括两部分，所述玻璃布预浸料2的两部分相隔预设第二距离放置。
所述玻璃布预浸料2的两部分相隔的第二距离≥R角半径，所述R角半径为数值；所述工艺件3的表面打磨0.1mm的厚度。
在本发明实施例中，R角半径是一个具体的数值，其具体数值的大小可根据实际需要进行设定，在此不做具体限定。
本发明实施例提供的一种用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫，其特征在于，包括橡胶1、玻璃布预浸料2和工艺件3，所述工艺件3在最内层，两层所述橡胶1，其中一层邻于所述工艺件3，所述玻璃布预浸料2放置与两层所述橡胶1之间，所述玻璃布预浸料2分成两部分，分别位于所述两层所述橡胶1之间的两端。本发明通过批次性试验发现用其成型制件质量优于使用传统压力垫的制件，且新型压力垫更经久耐用。本发明提出用比制件成型温度略高的预浸料作为压力垫夹芯，预浸料不选用厚度大，刚度高的碳纤维预浸料，而选用厚度薄，延展性更好的玻璃布预浸料，且在R转角处预浸料断开留出≥R角半径的间隙，使R区压力传递更好。另，减小约0.1mm工艺件厚度，使制造出的压力垫能更紧实的套合于制件上。从而提高制件表面质量，减小表面纤维褶皱及树脂堆积，满足气动外形要求。
本发明的第二方面提供一种用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫的制备方法，其特征在于，包括步骤：
(1)对上导流壳体工艺件进行打磨，工艺件表面有一层0.1mm铝网铺附，打磨深度约0.1mm，可用铝网作为参考，对不平整圆滑的制件表面用原子灰进行修补。
(2)打磨好的工艺件表面粘贴一层A005，A005对接，保证工艺件表面平整光滑。
(3)工艺件紧紧包裹一层AIRPAD橡胶，需要剪口位置的橡胶对接。
(4)铺附2层玻璃布预浸料EW100A/QY9611，(上导流壳体制备材料为BA9916-2树脂体系，固化温度180℃±5℃)。
(5)玻璃布预浸料外沿保证到达模具实际线以外，且与橡胶边缘尚有≥10mm距离，即玻璃布预浸料被包裹在双层橡胶内部。
(6)玻璃布预浸料在R角过渡区断开，并在R角处留出≥R角半径的间隙。2层玻璃布预浸料错开1～2mm铺附。
(7)包裹一层AIRPAD橡胶，剪口位置尽量与第一层橡胶错开，橡胶对接。
(8)执行QY9611固化工艺，固化温度195℃±5℃。
(9)出罐脱模，得到一个用于成型上导流壳体的压力垫。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫，其特征在于，包括橡胶(1)、玻璃布预浸料(2)和工艺件(3)，所述橡胶(1)和工艺件(3)与中心位置相隔预设第一距离处包括预设R角半径的圆弧；所述工艺件(3)在最内层，两层所述橡胶(1)，其中一层邻于所述工艺件(3)；所述玻璃布预浸料(2)放置于两层所述橡胶(1)之间，所述玻璃布预浸料(2)包括两部分，所述玻璃布预浸料(2)的两部分相隔预设第二距离放置在所述圆弧的两端。
2.根据权利要求1所述的用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫，其特征在于，所述玻璃布预浸料(2)的两部分相隔的第二距离≥R角半径，所述R角半径为数值；所述工艺件(3)的表面打磨0.1mm的厚度。
3.一种用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫的制备方法，其特征在于，包括步骤：
将用于制作压力垫的工艺件表面打磨；
采用两层高温橡胶包裹工艺件表面，中间夹放2层玻璃布预浸料，并在R角处断开预设长度间隙，形成压力垫；
按玻璃布预浸料固化工艺进行固化。
4.根据权利要求3所述的用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫的制备方法，其特征在于，所述工艺件表面打磨掉0.1mm厚度，不平整位置用原子灰修补平整。
5.根据权利要求3所述的用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫的制备方法，其特征在于，所述玻璃布预浸料固化温度高于导流壳体固化温度，单层厚度0.1mm，含胶量为45％。
6.根据权利要求3所述的用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫的制备方法，其特征在于，所述R转角处的玻璃布预浸料断开留出≥R角半径的间隙。
7.根据权利要求3所述的用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫的制备方法，其特征在于，所述工艺件表面粘贴一层A005，所述橡胶采用AIRPAD橡胶；所述玻璃布预浸料采用EW100A/QY9611，导流壳体采用BA9916-2树脂体系，固化温度180℃±5℃。
8.根据权利要求3所述的用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫的制备方法，其特征在于，所述玻璃布预浸料被包裹在双层橡胶内部。
9.根据权利要求3所述的用于成型碳纤维复合材料导流壳体的压力垫的制备方法，其特征在于，采用QY9611固化工艺进行固化，固化温度195℃±5℃。
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