RO131109A2

RO131109A2 - Technology for producing curved sandwich panels with multicellular core, by assisted bonding, in vacuumed bags

Info

Publication number: RO131109A2
Application number: ROA201400800A
Authority: RO
Inventors: Sorin Oprisan; Lică Flore
Original assignee: Straero S.A
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2016-05-30

Abstract

The invention relates to a process for producing curved sandwich panels with multicellular core, obtained by assisted bonding in vacuumed bags, the claimed panels being meant for monohull-like structures for aircraft constructions, having increased resistance and rigidity as well as a weight as reduced as possible. According to the invention, the process comprises the following stages: cleaning the curved face (1) of the panel, on the side on which the core will be bonded, cleaning the cellular core (2) on the side on which the panel will be bonded, applying an adhesive layer or film (3), such as ARALDITE AW 106, placing the core onto the panel face, applying a stripping foil onto the core side which is not subjected to bonding, packing the whole assembly in a breather which allows the extraction of air from inside using the vacuum bagging technology, fixing two or more perforated channels with an adhesive tape, in order for them to permit the extraction of air from inside the bag, packing the whole assembly in a tight polyethylene bag which is resistant to the adhesive polymerization temperature, coupling the vacuum tubes to other non-perforated tubes which tightly penetrate the vacuum bag, connecting the non-perforated tubes to a vacuum pump by means of a valve, followed by the controlled extraction of air from the bag and by the introduction of the whole assembly into a furnace, for adhesive polymerization, the above-mentioned operations being then repeated for the other side of the core (2).

Description

Invenția de referă la realizarea unui panou sandwich cu miez multicelular prin lipirea miezului la fețe prin tehnologia asistării de vid, în pungi etanșe.The invention relates to the realization of a sandwich panel with multicellular core by gluing the core to the faces by vacuum assist technology, in sealed bags.

Panourile astfel realizate (figura 1) sunt destinate structurilor de tip monococă pentru construcțiile aeronautice și trebuie să prezinte caracteristici de rezistență și rigiditate ridicate și, în același timp, o greutate cât mai scăzută. O altă caracteristică impusă unor astfel de panouri este aceea că trebuie să fie configurate după legi de curburi bine definite de studiile aerodinamice și de aeroelasticitate. Miezul multicelular se realizează sub formă plană (figura 2), iar lipirea sa pe fețele curbe ale panoului se face, în mod tradițional, prin aplicarea adezivului pe suprafața interioară a feței și deformarea și presarea miezului pe această prin intermediul unor matrițe cu profil conjugat curburii panoului (figura 3). Operațiunea este continuată prin aplicarea ansamblului miez - panou - matriță a unei temperaturi de polimerizare a adezivului.The panels thus made (Figure 1) are intended for monocoque type structures for aeronautical constructions and must have high strength and rigidity characteristics and, at the same time, as low weight. Another feature required for such panels is that they must be configured according to well-defined curvature laws of aerodynamic and aeroelasticity studies. The multicellular core is made in a flat form (Figure 2), and its bonding to the curved faces of the panel is done, traditionally, by applying the adhesive on the inner surface of the face and deformation and pressing of the core on this one by means of molds with a curved profile. panel (Figure 3). The operation is continued by applying the core-panel-mold assembly of a polymerization temperature of the adhesive.

Este deasemenea cunoscut faptul că proiectarea și realizarea acestor panouri trebuie să asigure evitarea fenomenelor de flambaj local al pereților miezului (figura 4) datorită stării de pretensionare ca rezultat al deformării neuniforme a miezului multicelular prin tehnologiile clasice de presare la aplicarea miezului pe una din fețele curbate cu ajutorul matrițelor. în plus aplicarea neuniformă a presiunii pe miez la lipirea pe fața curbată a panoului poate duce la delaminări sau lipire neuniformă, defecte greu, dacă nu imposibil, de detectat.It is also known that the design and construction of these panels must ensure the avoidance of the local buckling phenomena of the core walls (figure 4) due to the pretensioning state as a result of the uneven deformation of the multicellular core by the classic pressing technologies when applying the core on one of the curved faces. with the help of molds. In addition, uneven application of core pressure to gluing on the curved face of the panel can result in delamination or uneven gluing, defects difficult, if not impossible, to detect.

Scopul invenției este de a preveni neajunsurile menționate care sunt generate în special de aplicarea unei presiuni neuniforme prin intermediul unei matrițe pe miezul celular, generatoare de stări de pretensionare neuniforme care pot conduce la microflambaj și delaminări.The object of the invention is to prevent the aforementioned shortcomings which are generated in particular by the application of a non-uniform pressure by means of a mold on the cell core, generating non-uniform pretensioning states which can lead to microflambing and delamination.

în esență invenția constă în aplicarea uniformă a presiunii pe miezul multicelular pentru deformarea sa la forma cerută de către geometria feței panoului și menținerea sa în contact cu această față pe care s-a aplicat în prealabil un strat de adeziv, până la încheierea fazei de polimerizare a adezivului. Asigurarea constanței presiunii aplicate se face, conform invenției, prin introducerea întregului ansamblu: față cu adezivul aplicat - miez într-o pungă de plastic etanșe și extragerea controlată a aerului din interiorul pungii cu ajutorul unei pompe de vid. De menționat că această tehnologie cunoscută sub numele de „vacuum bagging” este utilizată în fabricarea diferitelor structuri compozite folosind ca materie primă prpreg-urile compozite. Practic, invenția poate fi privită ca o extindere a tehnologiei „vacuum bagging” la panourile sandwich cu miez multicelular.In essence, the invention consists in uniformly applying pressure to the multicellular core for its deformation to the shape required by the geometry of the face of the panel and keeping it in contact with this face on which an adhesive layer has been previously applied, until the adhesive polymerization phase is completed. . The consistency of the applied pressure is ensured, according to the invention, by inserting the entire assembly: face with the adhesive applied - core in a sealed plastic bag and controlled extraction of air from inside the bag by means of a vacuum pump. It should be mentioned that this technology known as "vacuum bagging" is used in the manufacture of different composite structures using as a raw material the composite preparations. In practice, the invention can be regarded as an extension of the vacuum bagging technology to sandwich panels with multicellular core.

Tehnologia propusă în cadrul invenției cuprinde următoarele etape:The technology proposed in the invention comprises the following steps:

• Se degresează fața panoului (1 în figura 3) pe partea pe care se va lipi miezul.• Degrease the face of the panel (1 in figure 3) on the side on which the core will stick.

• Se degresează miezul celular (2 în figura 3) pe partea pe care se va lipi de fața panoului.• Degrease the cell core (2 in figure 3) on the side that will stick to the front of the panel.

» Se aplică un strat adeziv (de exemplu ARALDITE AW 106) sau un film adeziv (3 în figura 3). Filmul adeziv sub formă de folie este de preferat, acesta asigurând o grosime uniformă a stratului de adeziv.»Apply an adhesive layer (for example ARALDITE AW 106) or an adhesive film (3 in figure 3). The adhesive film in the form of foil is preferred, which ensures a uniform thickness of the adhesive layer.

• Se așează miezul peste fața panoului.• Place the core over the front of the panel.

• Se aplică o folie demulantă (1 în figura 4) pe fața miezului care nu este supusă lipirii.• Apply a demulcent foil (1 in Figure 4) to the core that is not bonded.

• întregul ansamblu se împachetează într-o pătură din material care să permnită extragerea aerului din interior, numită „breather” în terminologia tehnologiei „vacuum bagging”.• the whole assembly is packed in a blanket of material that allows the extraction of air from the inside, called "breather" in the terminology of "vacuum bagging" technology.

• Se fixează cu bandă adezivă două sau mai multe canale perforate care să permită extragerea aerului din interiorul pungii (2 în figura 4).• Fix two or more perforated channels with adhesive tape to allow air to be extracted from inside the bag (2 in Figure 4).

întreg ansamblul se împachetează într-o pungă etanșe din polietilenă (3 în figura 4) rezistentă la temperatura de polimerizare a adezivului.The entire assembly is packaged in a polyethylene sealed bag (3 in Figure 4) resistant to the polymerization temperature of the adhesive.

Tuburile vacuum vor fi cuplate la alte tuburi neperforate care penetrează în mod etanș punga vacuum.The vacuum tubes will be coupled to other non-perforated tubes that penetrate the vacuum bag tightly.

La rândul lor, tuburile neperforate vor fi conectate la o pompă vacuum prin intermediul unui robinet.In turn, the unperforated tubes will be connected to a vacuum pump through a tap.

Se extrage controlat aerul din pungă.The air in the bag is carefully controlled.

Se introduce ansamblul în cuptor pentru polimerizarea adezivului.Insert the assembly into the oven for polymerization of the adhesive.

Dacă nu se realizează etanșietatea perfectă, se menține ansamblul cuplat la pompa de vid pe toată durata polimerizării adezivului.If perfect sealing is not achieved, the assembly coupled to the vacuum pump is maintained throughout the polymerization of the adhesive.

Se repetă operațiunile pentru cealaltă față a miezului.Repeat for the other side of the core.

Claims

1. Assembly technology for curved sandwich panels with multicellular core for semi-monocoque aviation structures by vacuum assistance in watertight bags, by applying uniform pressure, controlled for deformation of the core and its adhesion to the curved face of the panel on which the adhesive previously applied it will subsequently be subjected to the polymerization process by inserting the assembly into the furnace and maintaining the vacuum at the prescribed values by coupling it to a vacuum pump.