RU126283U1 - EQUIPMENT FOR FORMING ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS - Google Patents
EQUIPMENT FOR FORMING ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS Download PDFInfo
- Publication number
- RU126283U1 RU126283U1 RU2012145012/05U RU2012145012U RU126283U1 RU 126283 U1 RU126283 U1 RU 126283U1 RU 2012145012/05 U RU2012145012/05 U RU 2012145012/05U RU 2012145012 U RU2012145012 U RU 2012145012U RU 126283 U1 RU126283 U1 RU 126283U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- tooling
- forming shell
- fiberglass
- products according
- Prior art date
Links
Images
Abstract
1. Оснастка для формования изделий из полимерных композиционных материалов, содержащая каркас и формообразующую оболочку из многослойного стеклопластика, закрепленную на каркасе, отличающаяся тем, что между слоями стеклопластика формообразующей оболочки размещен по крайней мере один электропроводящий слой из углеродного материала для нагрева формообразующей оболочки, оснастка дополнительно содержит теплоизолирующий слой, расположенный между каркасом и формообразующей оболочкой.2. Оснастка для формования изделий по п.1, отличающаяся тем, что электропроводящий слой формообразующей оболочки из углеродного материала подключен к источнику электрического питания и является центральным слоем формообразующей оболочки.3. Оснастка для формования изделий по п.1 или 2, отличающаяся тем, что электропроводящий углеродный слой выполнен из отдельных участков, соединенных между собой последовательно или параллельно.4. Оснастка для формования изделий по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит теплопроводящие слои из углеродного материала между слоями стеклопластика.5. Оснастка для формования изделий по п.1, отличающаяся тем, что теплоизолирующий слой представляет собой трехслойную панель из стеклопластиковой обшивки и сотового заполнителя.6. Оснастка для формования изделий по п.5, отличающаяся тем, что теплоизолирующий слой имеет дополнительный слой из алюминиевой фольги.1. Tooling for molding articles made of polymer composite materials, comprising a frame and a forming shell made of multilayer fiberglass, mounted on the frame, characterized in that between the layers of fiberglass forming shell placed at least one electrically conductive layer of carbon material for heating the forming shell, snap additional contains a heat-insulating layer located between the frame and the forming shell. 2. Tooling for molding products according to claim 1, characterized in that the electrically conductive layer of the forming shell of the carbon material is connected to an electric power source and is the central layer of the forming shell. Tooling for molding products according to claim 1 or 2, characterized in that the electrically conductive carbon layer is made of separate sections interconnected in series or in parallel. Equipment for molding products according to claim 1, characterized in that it further comprises heat-conducting layers of carbon material between the layers of fiberglass. Tooling for molding products according to claim 1, characterized in that the insulating layer is a three-layer panel of fiberglass cladding and honeycomb. Tooling for molding products according to claim 5, characterized in that the insulating layer has an additional layer of aluminum foil.
Description
Полезная модель относится к области формования изделий из полимерных композиционных материалов и может найти применение в аэрокосмической, судостроительной и других отраслях промышленности.The utility model relates to the field of molding products from polymer composite materials and can find application in aerospace, shipbuilding and other industries.
Известна форма для изготовления крупногабаритных изделий переменного профиля, содержащая основание, поддерживающие ребра заданного профиля и перпендикулярно им уложенные стержни, образующие рабочую поверхность, в которой, с целью упрощения изготовления изделий с большим перепадом кривизны, стержни, образующие участки с меньшей кривизной, имеют круглое сечение, а образующие участки большей кривизны - эллиптическое, большая ось которого равна диаметру круглого стержня (патент РФ №1070813).A known form for the manufacture of large-sized products of variable profile, containing a base, supporting ribs of a given profile and stacked rods perpendicular to them, forming a working surface, in which, in order to simplify the manufacture of products with a large difference in curvature, the rods forming sections with less curvature have a circular cross section and the generatrices of greater curvature are elliptical, the major axis of which is equal to the diameter of the round rod (RF patent No. 1070813).
Недостатком известного устройства является невозможность изготовления изделий вне автоклава или обогреваемой печи, плохое качество изделий за счет нагрева изделия сверху.A disadvantage of the known device is the inability to manufacture products outside an autoclave or a heated oven, poor quality of products due to heating of the product from above.
Известна обогреваемая форма для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов, состоящая из металлической оболочки, соединенной с жестким каркасом, при этом между ними имеется пространство шириной 10 мм, в котором расположена эластомерно-полимерная жидкостная рубашка с каналами для теплоносителя (заявка США №2006275526).Known heated mold for the manufacture of products from polymer composite materials, consisting of a metal shell connected to a rigid frame, while between them there is a
Недостатком известного устройства является сложность его изготовления, необходимость наличия отдельного устройства для нагрева теплоносителя.A disadvantage of the known device is the complexity of its manufacture, the need for a separate device for heating the coolant.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству, принятым за прототип, является оснастка для формования изделий из полимерных композиционных материалов, содержащая каркас и формообразующую оболочку, состоящую из многослойного стеклопластика, закрепленного на каркасе оснастки и дополнительных усиливающих слоев из гибкого тонколистового полимерного композиционного материала или препрега (патент РФ №2188126).The closest in technical essence to the proposed device, adopted as a prototype, is a tool for molding products from polymer composite materials containing a frame and a forming shell, consisting of multilayer fiberglass, mounted on a snap frame and additional reinforcing layers of a flexible thin-sheet polymer composite material or prepreg (RF patent No. 2188126).
Недостатком этого устройства является необходимость его использования только в автоклаве или печи, возможность коробления формы и изготавливаемого изделия при нагреве. Кроме того, нагрев изделия в автоклаве или печи идет в первую очередь сверху, со стороны изделия, при этом само изделие также прогревается сверху, такое направление прогрева приводит к затрудненному удалению из изделия летучих веществ, т.е. к повышенной пористости, а, следовательно, к уменьшению механической прочности изделия.The disadvantage of this device is the need for its use only in an autoclave or furnace, the possibility of warpage of the mold and the manufactured product when heated. In addition, the product is heated in an autoclave or furnace primarily from above, from the side of the product, while the product itself is also heated from above, this direction of heating leads to the difficult removal of volatile substances from the product, i.e. to increased porosity, and, consequently, to a decrease in the mechanical strength of the product.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства, позволяющего изготавливать изделия из полимерных композиционных материалов вне автоклавов или печей, т.е. уменьшить стоимость изготовления; уменьшить или полностью устранить коробление оснастки для формования, и, соответственно, изготавливаемого изделия; уменьшить пористость изделия и увеличить его механическую прочность.The technical task of the proposed utility model is to create a device that allows the manufacture of products from polymer composite materials outside of autoclaves or furnaces, i.e. reduce manufacturing costs; reduce or completely eliminate warping of the molding tool, and, accordingly, the manufactured product; reduce the porosity of the product and increase its mechanical strength.
Для решения поставленной задачи предложена оснастка для формования изделий из полимерных композиционных материалов, содержащая каркас и формообразующую оболочку из многослойного стеклопластика, закрепленную на каркасе, в которой между слоями стеклопластика формообразующей оболочки размещен по крайней мере один электропроводящий слой из углеродного материала для нагрева формообразующей оболочки, оснастка дополнительно содержит теплоизолирующий слой, расположенный между каркасом и формообразующей оболочкой.To solve this problem, a tool is proposed for molding products from polymer composite materials, containing a frame and a forming shell made of multilayer fiberglass, mounted on a frame, in which at least one electrically conductive layer of carbon material is placed between the fiberglass layers of the forming shell for heating the forming shell, tooling additionally contains a heat insulating layer located between the frame and the forming shell.
Электропроводящий слой формообразующей оболочки из углеродного материала подключен к источнику электрического питания и является центральным слоем формообразующей оболочки.The electrically conductive layer of the forming shell made of carbon material is connected to an electric power source and is the central layer of the forming shell.
Электропроводящий углеродный слой выполнен из отдельных участков, соединенных между собой последовательно или параллельно.The electrically conductive carbon layer is made of separate sections interconnected in series or in parallel.
Оснастка может дополнительно содержать теплопроводящие слои из углеродного материала между слоями стеклопластика.The tooling may further comprise heat-conducting layers of carbon material between the layers of fiberglass.
Теплоизолирующий слой представляет собой трехслойную панель из стеклопластиковой обшивки и сотового заполнителя.The heat-insulating layer is a three-layer panel of fiberglass cladding and honeycomb core.
Теплоизолирующий слой имеет дополнительный слой из алюминиевой фольги.The insulating layer has an additional layer of aluminum foil.
Полезная модель поясняется чертежамиThe utility model is illustrated by drawings.
На Фиг.1 представлена оснастка для формования изделий из полимерных композиционных материалов (вид спереди). Оснастка для формования включает:Figure 1 presents the equipment for molding products from polymer composite materials (front view). Molding accessories include:
1 - формообразующую оболочку;1 - forming shell;
2 - каркас;2 - frame;
3 - электропроводящий слой;3 - conductive layer;
4 - Теплоизолирующий слой;4 - Thermal insulation layer;
5 - теплопроводящие слои из углеродного материала;5 - heat-conducting layers of carbon material;
6 - слои из стеклопластика (диэлектрические слои);6 - layers of fiberglass (dielectric layers);
На Фиг.2 представлен общий вид оснастки для формования изделий из полимерных композиционных материалов.Figure 2 presents a General view of the tooling for molding products from polymer composite materials.
На Фиг.3 показан электропроводящий слой 3, выполненный из отдельных участков 7, соединенных между собой последовательно (а) или параллельно (b), подключенный к источнику электрического питания 8.Figure 3 shows the electrically conductive layer 3, made of
На Фиг.4 показан теплоизолирующий слой включающий: трехслойную панель 9 из стеклопластиковой обшивки 10 и сотового заполнителя 11, и дополнительный слой из алюминиевой фольги 12.Figure 4 shows a heat-insulating layer including: a three-
Формообразующую оболочку 1 жестко закрепляют на каркасе 2 и выкладывают на нее слои препрега из композиционного материала. Герметичный вакуумный мешок закрепляют к формообразующей оболочке 1 по ее внешнему контуру. Электропроводящий слой 3 подключают к источнику электрического питания 8 и осуществляют нагрев слоев препрега, одновременно осуществляют вакуумирование герметичного вакуумного мешка для создания давления на формуемые слои препрега. Выделяемое в электропроводящем слое 3 тепло распределяется теплопроводящими слоями 5 равномерно по площади оснастки. Теплоизолирующий слой 4, расположенный на каркасе 2 под формообразующей оболочкой 1 состоящий из трехслойной панели 9, включающую стеклопластиковую обшивку 10 и сотовый заполнитель 11, с нанесенной на его внешнюю поверхность фольгой 12, предотвращает потери тепла с нижней поверхности оснастки. За счет того, что электропроводящий слой 3 из углеродного материала является центральным слоем формообразующей оболочки 1, значительно уменьшается коробление оснастки для формования.The forming shell 1 is rigidly fixed to the
Предлагаемое устройство было изготовлено и опробовано в лабораторных условиях.The proposed device was manufactured and tested in laboratory conditions.
Пример 1. Была изготовлена экспериментальная оснастка для формования с размером формообразующей поверхности 2000×500 мм и радиусом кривизны R=5000 мм. Слои стеклопластика (диэлектрические слои) выполняли из стеклоткани Т-10-14 (ГОСТ 19170-2001) на связующем ВСО-200 (ТУ 1-595-12-858-2005). Электропроводящий и теплопроводящие слои выполняли из углеткани ЛУП - 0,1 (ГОСТ 280006-88).Example 1. An experimental tooling was made for molding with a size of the forming surface of 2000 × 500 mm and a radius of curvature R = 5000 mm. Fiberglass layers (dielectric layers) were made of fiberglass T-10-14 (GOST 19170-2001) on a binder ВСО-200 (TU 1-595-12-858-2005). The electrically conductive and heat-conducting layers were made of carbon fiber LUP - 0.1 (GOST 280006-88).
Для того, чтобы уменьшить потери тепла с нижней поверхности формообразующей оболочки, снизу, на равном расстоянии (~0,5 см) от нижней поверхности оснастки закрепляли на каркасе 2 Теплоизолирующий слой 4, выполненный из трехслойной панели 9 с сотовым заполнителем 11, с алюминиевой фольгой 12 с зеркальной поверхностью.In order to reduce heat loss from the bottom surface of the forming shell, from below, at an equal distance (~ 0.5 cm) from the bottom surface of the snap-in, a heat-insulating
На оснастку для формования стеклотекстолита укладывали шесть слоев препрега из стеклоткани Т-10-14, пропитанной связующим ЭДТ-69Н (ТУ 1-595-12-584-2000), которые заключали в вакуумный мешок под давлением 0,08 МПа. Производили нагрев препрега до температуры 125±5°C путем подключения центрального электропроводящего слоя 3 к источнику электрического питания 8.Six layers of T-10-14 fiberglass prepreg impregnated with EDT-69N binder (TU 1-595-12-584-2000), which were enclosed in a vacuum bag under a pressure of 0.08 MPa, were placed on a tool for molding fiberglass. The prepreg was heated to a temperature of 125 ± 5 ° C by connecting a central electrically conductive layer 3 to an
Образцы из готового стеклотекстолита испытывали на предел прочности при растяжении (ГОСТ 11262-80), средний показатель в партии из 10 образцов в среднем составил 575 МПа.Samples of finished fiberglass were tested for tensile strength (GOST 11262-80), the average figure in a batch of 10 samples averaged 575 MPa.
Пример 2 - по изобретению-прототипу.Example 2 - according to the invention of the prototype.
Изготавливаемое изделие, материалы, режим изготовления и оснастка для формования соответствуют применяемым в Примере 1. Нагрев изделия осуществляли в печи, т.е. электропроводящий слой не подключали к источнику электрического питания. Результаты испытания на предел прочности при растяжении (ГОСТ 11262-80) в партии из 10 образцов, в среднем составил 460 МПа, что на 20% меньше чем при изготовлении изделия по предлагаемому изобретению. Наблюдалось коробление оснастки, которое отрицательно сказалось на качестве изделияThe manufactured product, materials, manufacturing mode and molding equipment correspond to those used in Example 1. The product was heated in an oven, i.e. the conductive layer was not connected to an electric power source. The test results for tensile strength (GOST 11262-80) in a batch of 10 samples, on average, amounted to 460 MPa, which is 20% less than when manufacturing the product according to the invention. There was warping of the snap, which adversely affected the quality of the product
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет изготовить изделия из полимерных композиционных материалов без применения дорогостоящего технологического оборудования для формования -автоклавов или печей, тем самым снизить стоимость изготовления изделий. Расположение центрального электропроводящего слоя, теплопроводящих и диэлектрических слоев позволяет уменьшить коробление оснастки и соответственно изготавливаемого изделия.Thus, the proposed device allows to manufacture products from polymer composite materials without the use of expensive technological equipment for forming autoclaves or furnaces, thereby reducing the cost of manufacturing products. The location of the central electrically conductive layer, heat-conducting and dielectric layers allows to reduce the warping of equipment and, accordingly, manufactured products.
Предлагаемая обогреваемая оснастка создает направление прогрева формуемого изделия из композиционного материала снизу, что позволяет легко удалить летучие вещества из препрега, а, следовательно, снизить пористость полученного изделия и увеличить его прочность.The proposed heated equipment creates the direction of heating the molded product from composite material from below, which makes it easy to remove volatiles from the prepreg, and, therefore, reduce the porosity of the resulting product and increase its strength.
Применение оснастки для формования изделий из полимерных композиционных материалов позволит повысить надежность и долговечность готовых изделий в эксплуатации, а также снизить потребление электрической энергии при формовании.The use of equipment for molding products from polymer composite materials will increase the reliability and durability of finished products in operation, as well as reduce the consumption of electrical energy during molding.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012145012/05U RU126283U1 (en) | 2012-10-23 | 2012-10-23 | EQUIPMENT FOR FORMING ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012145012/05U RU126283U1 (en) | 2012-10-23 | 2012-10-23 | EQUIPMENT FOR FORMING ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU126283U1 true RU126283U1 (en) | 2013-03-27 |
Family
ID=49125328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012145012/05U RU126283U1 (en) | 2012-10-23 | 2012-10-23 | EQUIPMENT FOR FORMING ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU126283U1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2576303C1 (en) * | 2014-12-25 | 2016-02-27 | Открытое Акционерное Общество "Воронежское Акционерное Самолетостроительное Общество" (Оао "Васо") | Tooling for molding with polymer composite materials and method of manufacture |
RU2657913C1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-06-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Composite forming tool and its manufacturing method |
RU2689601C2 (en) * | 2017-02-16 | 2019-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Method for manufacturing large-size molding tool from composite material for three-dimensional article |
US10399253B2 (en) | 2013-08-29 | 2019-09-03 | Dow Global Technologies Llc | Method for producing non-metal self-heatable molds |
RU2716432C1 (en) * | 2019-04-05 | 2020-03-11 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Composite shaping tool for moulding articles from polymer composite materials |
-
2012
- 2012-10-23 RU RU2012145012/05U patent/RU126283U1/en active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10399253B2 (en) | 2013-08-29 | 2019-09-03 | Dow Global Technologies Llc | Method for producing non-metal self-heatable molds |
RU2576303C1 (en) * | 2014-12-25 | 2016-02-27 | Открытое Акционерное Общество "Воронежское Акционерное Самолетостроительное Общество" (Оао "Васо") | Tooling for molding with polymer composite materials and method of manufacture |
RU2689601C2 (en) * | 2017-02-16 | 2019-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Method for manufacturing large-size molding tool from composite material for three-dimensional article |
RU2657913C1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-06-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Composite forming tool and its manufacturing method |
RU2716432C1 (en) * | 2019-04-05 | 2020-03-11 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Composite shaping tool for moulding articles from polymer composite materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU126283U1 (en) | EQUIPMENT FOR FORMING ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS | |
CN103192536A (en) | Microwave high-pressure intermittent curing method for fiber-reinforced resin base composite material and die | |
KR20190089880A (en) | Fabrication method of fiber reinforced polymer | |
CN109228066A (en) | Multidirectional laying carbon fiber enhancement resin base composite material microwave solidification method | |
JP2007118598A (en) | Method and apparatus for manufacturing preform | |
JP6764179B1 (en) | Mold | |
WO2009007077A1 (en) | An integrally heated mould | |
EP3778172A1 (en) | Method for producing fiber-reinforced resin | |
KR101223704B1 (en) | Making method of carbon fiber pipe and carbon fiber pipe made by it | |
JP5709512B2 (en) | Composite material forming jig and method for manufacturing composite material forming jig | |
RU2576303C1 (en) | Tooling for molding with polymer composite materials and method of manufacture | |
JP6717105B2 (en) | Method for producing fiber-reinforced resin molding | |
JP6656702B1 (en) | Manufacturing method of fiber-reinforced resin molded product | |
CN114571747B (en) | Forming method of pulse current solidified carbon fiber composite material | |
JP7227342B2 (en) | Mold with thermally conductive flange | |
RU2381132C1 (en) | Method to produce three-layer panel central layer from composite material with polymer binder | |
CN106956391B (en) | A method of reducing Composite Microwave solidification internal stress | |
JP6164583B2 (en) | Method for producing thermosetting rod | |
JP2015027772A (en) | Thermosetting sheet | |
US9221683B1 (en) | Method for preparing graphite film | |
CN105313345B (en) | Manufacturing technology for the thermoplastic composite product of the major/minor load-carrying member of aircraft | |
JPWO2019138862A1 (en) | Heating device for thermoplastic resin sheet and manufacturing method for thermoplastic resin molded product | |
JP6394240B2 (en) | Manufacturing method of fiber reinforced plastic | |
RU207524U1 (en) | HOT PRESS MOLD | |
CN216558229U (en) | Multi-tube type graphene preparation equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20170130 |