CN116061459A - 一种电加热片在二次曲面铺敷的方法 - Google Patents

一种电加热片在二次曲面铺敷的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电加热片在二次曲面铺敷的方法，用于将电加热片铺敷在二次曲面上，使得电加热片在二次曲面上平整铺敷。包括获取产品的二次曲面，在二次曲面上按需要排布电加热片，提取电加热片在二次曲面上的排布形状，将电加热片在曲面上的排布形状展开成平面，再按电加热片展开形状制造聚酰亚胺膜电加热片成品等步骤。该电加热片在二次曲面铺敷的方法实现了电加热片与复合材料平整的铺敷在产品二次曲面上，提高了铺敷效率，同时还能防止滑移产生。

Description

一种电加热片在二次曲面铺敷的方法
技术领域
本发明涉及电加热片铺敷技术，尤其涉及一种电加热片在二次曲面铺敷的方法。
背景技术
因直升机及固定翼飞机在飞行过程中机翼、旋翼、进气道等部位会结冰从而影响气动外形与飞行安全，故需要在这些部位采取防冰措施，保证飞行品质。电加热防冰方法需要将电加热片整合到容易结冰部位的蒙皮中，从而实现在飞行过程中对电加热片通电升高易结冰部位蒙皮的温度，进而将蒙皮表面的冰融化。而电加热片厚度较小、刚度差、易变形，而易结冰部位的蒙皮多为复杂曲面，将电加热片铺敷到蒙皮的过程中极易出现滑移及折痕，甚至裂纹，影响发热均匀度及防冰功能可靠性，故急需一种高效且可靠的铺敷方法用于电加热片与复杂曲面蒙皮的整合。
专利号CN202010915340.2公开了一种可用于三维二次曲面的电加热防冰涂层的制备方法，但是该装置存在的缺陷是：具有导电性能的中间加热层材料涂层在二次曲面上时，容易出现滑移现象。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种电加热片在二次曲面铺敷的方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种电加热片在二次曲面铺敷的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，准备产品的成型模具，获取产品的二次曲面，在二次曲面上按需要排布电加热片；
第二步，提取电加热片在二次曲面上的排布形状；
第三步，将电加热片在曲面上的排布形状展开成平面；
第四步，再按电加热片展开形状制造聚酰亚胺膜电加热片成品；
第五步，将聚酰亚胺膜电加热片成品铺敷在基体预浸料上；
第六步，撕去聚酰亚胺膜，使电加热片留在基体预浸料上；
第七步，在电加热片上铺敷复合材料，铺敷完成后，将复合材料进行固化处理；
第八步，电加热片和复合材料在二次曲面上铺敷完成。
在本发明的这种电加热片在二次曲面铺敷的方法中，所述聚酰亚胺膜电加热片成品通过聚酰亚胺膜粘接电加热片制成。
在本发明的这种电加热片在二次曲面铺敷的方法中，所述基体预浸料是通过高强度炭纤维布增强体浸渍到树脂胶液中形成，所述树脂胶液为双马树脂胶液和环氧树脂胶液。
在本发明的这种电加热片在二次曲面铺敷的方法中，在第五步之前，所述成型模具的二次曲面上铺敷有基体预浸料。
在本发明的这种电加热片在二次曲面铺敷的方法中，在第七步之前，通过加热装置均匀地加热电加热片，使基体预浸料中的树脂能够渗入电加热片的间隙中。
在本发明的这种电加热片在二次曲面铺敷的方法中，所述加热装置为电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热、红外线加热、介质加热中的任意一种。
在本发明的这种电加热片在二次曲面铺敷的方法中，所述复合材料为制成机翼、旋翼、进气道等部位的蒙皮材料，由高强铝、镁合金、钛合金等其中至少一种材料制成。
在本发明的这种电加热片在二次曲面铺敷的方法中，所述基体预浸料中树脂胶液质量占基体预浸料总质量的36％-42％。
实施本发明的这种电加热片在二次曲面铺敷的方法，具有以下有益效果：该电加热片在二次曲面铺敷的方法不但实现了电加热片铺敷的平整性，提高了铺敷效率，同时也能防止滑移产生。
附图说明
图1为本发明电加热片在二次曲面铺敷的工艺流程图；
图2为电加热片在二次曲面排布示意图；
图3为图2中电加热片的展开示意图；
图4为聚酰亚胺膜电加热片铺敷示意图；
图5为聚酰亚胺膜电加热片铺敷在基体预浸料上示意图；
图6为撕去聚酰亚胺膜示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至6所示，本发明的这种电加热片在二次曲面铺敷的方法，用于将电加热片铺敷在二次曲面上，使得电加热片在二次曲面上平整铺敷。其中包括如下步骤：
第一步，准备产品的成型模具5，获取产品的二次曲面1，在二次曲面1上按需要排布电加热片42。
第二步，提取电加热片42在二次曲面1上的排布形状，如图2所示。
第三步，将电加热片42在曲面上的排布形状展开成平面，如图3所示。
第四步，再按电加热片42展开形状制造聚酰亚胺膜电加热片4成品。其中聚酰亚胺膜电加热片4成品通过聚酰亚胺膜41粘接电加热片42制成。由于电加热片42厚度较小、刚度差、易变形，聚酰亚胺膜41具有较高的拉伸强度，从而使得在接下来的步骤中电加热片42不易变形，保持电加热片42的平整性。
第五步，先在成型模具5的二次曲面1上铺敷有基体预浸料6，再将聚酰亚胺膜电加热片4成品铺敷在基体预浸料6上，如图4-5所示。
应当注意的是：将聚酰亚胺膜电加热片4带电加热片42的一侧面向基体预浸料6，再将聚酰亚胺膜电加热片4平整地贴到基体预浸料6上。其中电加热片42的长度与基体预浸料6在走向上相一致，电加热片42的长度小于基体预浸料6的的长度，电加热片42的宽度小于基体预浸料6的宽度，这样使得电加热片42完全贴到基体预浸料6上，从而使得电加热片42完全铺敷在二次曲面1上。
其中基体预浸料6通过高强度炭纤维布增强体浸渍到环氧树脂胶液或双马树脂胶液中形成。其中基体预浸料6中树脂胶液质量占基体预浸料6总质量的36％-42％。
当树脂胶液为环氧树脂胶液时，基体预浸料6中环氧树脂胶液质量占基体预浸料6总质量的38%±2％，所制备的基体预浸料6的厚度为0.2mm，面密度为210g/m2；当树脂胶液为双马树脂胶液时，基体预浸料6中双马树脂胶液质量占基体预浸料6质量的40％±2％，所制备的基体预浸料6的厚度为0.2mm，面密度为210g/m2。通过控制预浸料中树脂胶液含量，有效保证最终产品性能要求。
其中基体预浸料6铺层层数为1-5层。在该铺层厚度时，使得可以保证基体预浸料6与电加热片42的粘接质量，进一步避免局部脱粘，又有利于保证最终产品的型面精度。
第六步，撕去聚酰亚胺膜41，使电加热片42留在基体预浸料6上，如图6所示。
第七步，通过加热装置均匀地加热电加热片42，使基体预浸料6中的树脂能够渗入电加热片42的间隙中；之后在电加热片42上铺敷复合材料，铺敷完成后，将复合材料进行固化处理。
复合材料为制成机翼、旋翼、进气道等部位的蒙皮材料，由高强铝、镁合金、钛合金等其中至少一种材料制成。
其中加热装置为电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热、红外线加热、介质加热中的任意这一种，由于基体预浸液中树脂的高粘接性，通过加热方式就可以在固化前将电加热片42与基体预浸料6基本铺敷粘接。
其中固化处理为热处理方式，其中包括电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热、红外线加热等任意其中一种。
第八步，电加热片42和复合材料在二次曲面1上铺敷完成。
本发明实现了电加热片42与复合材料平整的铺敷在二次曲面1上，提高了铺敷效率；另外由于电加热片42中基体预浸料6的高粘性，使得能够牢固的粘接在二次曲面1上，防止电加热片42的滑移。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电加热片在二次曲面铺敷的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，准备产品的成型模具，获取产品的二次曲面，在二次曲面上按需要排布电加热片；
第二步，提取电加热片在二次曲面上的排布形状；
第三步，将电加热片在曲面上的排布形状展开成平面；
第四步，再按电加热片展开形状制造聚酰亚胺膜电加热片成品；
第五步，将聚酰亚胺膜电加热片成品铺敷在基体预浸料上；
第六步，撕去聚酰亚胺膜，使电加热片留在基体预浸料上；
第七步，在电加热片上铺敷复合材料，铺敷完成后，将复合材料进行固化处理；
第八步，电加热片和复合材料在二次曲面上铺敷完成。
2.根据权利要求1所述的电加热片在二次曲面铺敷的方法，其特征在于，所述聚酰亚胺膜电加热片成品通过聚酰亚胺膜粘接电加热片制成。
3.根据权利要求1所述的电加热片在二次曲面铺敷的方法，其特征在于，所述基体预浸料是通过高强度炭纤维布增强体浸渍到树脂胶液中形成，所述树脂胶液为双马树脂胶液和环氧树脂胶液。
4.根据权利要求1所述的电加热片在二次曲面铺敷的方法，其特征在于，在第五步之前，所述成型模具的二次曲面上铺敷有基体预浸料。
5.根据权利要求1所述的电加热片在二次曲面铺敷的方法，其特征在于，在第七步之前，通过加热装置均匀地加热电加热片，使基体预浸料中的树脂能够渗入电加热片的间隙中。
6.根据权利要求5所述的电加热片在二次曲面铺敷的方法，其特征在于，所述加热装置为电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热、红外线加热、介质加热中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的电加热片在二次曲面铺敷的方法，其特征在于，所述复合材料为制成机翼、旋翼、进气道等部位的蒙皮材料，由高强铝、镁合金、钛合金等其中至少一种材料制成。
8.根据权利要求3所述的电加热片在二次曲面铺敷的方法，其特征在于，所述基体预浸料中树脂胶液质量占基体预浸料总质量的36％-42％。
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