RU2021130C1

RU2021130C1 - Drainage device for vacuum-autoclave moulding of articles from composite materials

Info

Publication number: RU2021130C1
Authority: RU
Inventors: Борис Александрович Бигула; Юлия Борисовна Бигула; Владимир Федорович Забашта; Александр Павлович Николюк
Original assignee: Авиационный научно-технический комплекс им.О.К.Антонова
Priority date: 1990-12-29
Filing date: 1990-12-29
Publication date: 1994-10-15

Abstract

FIELD: machining attachments. SUBSTANCE: drainage is manufactured in the form of single-piece device fitted with upper and lower drainage layers interconnected over perimeter. Vacuum tube and layers of porous material are placed between drainage layers. Material of lower layer exhibits adhesive properties. EFFECT: increased moulding capabilities. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технологической оснастке для производства конструкций из композиционных материалов, а именно к дренажным элементам технологического пакета для вакуум-автоклавного формования. The invention relates to tooling for the production of structures made of composite materials, namely to the drainage elements of the technological package for vacuum-autoclave molding.

Известно устройство для вакуум-автоклавного формования изделий из композиционного материала, состоящее из слоя пористого материала, расположенного на нижнем слое из термостойкого, антиадгезионного материала с отверстиями для прохода, связующего и средства для соединения с системой вакуумирования (1). A device for vacuum-autoclave molding of articles made of composite material, consisting of a layer of porous material located on the lower layer of heat-resistant, anti-adhesive material with holes for passage, a binder and means for connecting to a vacuum system (1).

Известное устройство не исключает разрушение пористого слоя и снижение его дренажной способности, что может привести к неравномерной опрессовке изделия и тем самым снижению его качества. The known device does not exclude the destruction of the porous layer and a decrease in its drainage ability, which can lead to uneven pressure testing of the product and thereby reduce its quality.

Для исключения указанных недостатков в устройстве, состоящем из слоя пористого материала, расположенного на нижнем слое из термостойкого, антиадгезионного материала с отверстиями для прохода связующего, и средства для соединения с системой вакуумирования, согласно изобретению оно снабжено дополнительным верхним перфорированным слоем, установленным на слое пористого материала и выполненным как и нижний слой из легко деформируемого герметичного материала, причем эти слои соединены между собой с образованием оболочки. To eliminate these drawbacks in a device consisting of a layer of porous material located on the lower layer of a heat-resistant, anti-adhesive material with holes for passage of a binder, and means for connecting to a vacuum system, according to the invention it is equipped with an additional upper perforated layer mounted on a layer of porous material and made as the bottom layer of easily deformable sealed material, and these layers are interconnected to form a shell.

Кроме того, верхний и нижний слой оболочки соединены между собой дискретно по всей рабочей поверхности. In addition, the upper and lower shell layers are interconnected discretely across the entire working surface.

На фиг.1 показано поперечное сечение дренажного устройства; на фиг.2 - вид на фиг.1 сверху; на фиг.3 - схема сборки технологического пакета заготовки детали. Figure 1 shows a cross section of a drainage device; figure 2 is a top view of figure 1; figure 3 - assembly diagram of the technological package of the workpiece details.

Дренажное устройство состоит из верхнего 1, нижнего 2 слоев с дренажными отверстиями 3, а также средних пористых слоев 4, соединенных, например, прошивкой по контуру нитью 5. Слои 1, 2 могут быть по контуру также склеены или сварены. Между дренированными слоями 1 и 2 размещается вакуумная трубка 6, выходящая за контур устройства. Дренажные устройства соединяют не только по контуру, но и по всей поверхности с помощью нитевой или проволочной прошивки 7 типа стеганного одеяла. The drainage device consists of the upper 1, lower 2 layers with drainage holes 3, as well as the middle porous layers 4, connected, for example, by stitching along the contour with thread 5. Layers 1, 2 can also be glued or welded along the contour. Between the drained layers 1 and 2 is placed a vacuum tube 6, extending beyond the circuit of the device. Drainage devices are connected not only along the contour, but also over the entire surface using thread or wire firmware type 7 quilted blankets.

В качестве дренированных слоев оболочек используются прорезиненные ткани или пленки с перфорированными отверстиями. Например, при температуре отверждения конструкции в диапазоне 180-200^оС слои оболочки могут быть изготовлены из тканей марок АТОМ-1 или АТОМ-2 (ТУ 17-2191-76), перфорированных по всей рабочей поверхности игольчатым роликом.Rubberized fabrics or films with perforated holes are used as drained layers of shells. For example, if a curing temperature in the range 180-200 structure ^C. membrane layers may be made of one ATOM ATOM marks or tissue-2 (TU 17-2191-76) perforated over the entire working surface of the needle roller.

Наличие среднего слоя обеспечивает необходимую раздвижку оболочек друг относительно друга для получения такой толщины дренажа, которая предотвращает локальное или общее захлопывание вакуумного мешка под воздействием разрежения. The presence of the middle layer provides the necessary sliding of the shells relative to each other to obtain a drainage thickness that prevents local or general collapse of the vacuum bag under the influence of vacuum.

В качестве среднего слоя дренажного устройства могут быть использованы ткани, сетки, маты на основе стеклянных или органических волокон, а также гранулированные сыпучие материалы, например, шарики из пенопласта. Для средних слоев могут применяться менее огнестойкие материалы, чем для внешних оболочек дренажного устройства. При необходимости средний слой может быть пропитан антиадгезионным составом. As the middle layer of the drainage device can be used fabrics, nets, mats based on glass or organic fibers, as well as granular bulk materials, for example, foam balls. Less flame retardant materials can be used for the middle layers than for the outer shells of the drainage device. If necessary, the middle layer may be impregnated with a release agent.

Внутри устройства закреплена вакуумная перфорированная трубка, имеющая выход из устройства для присоединения к ней шланга вакуумной системы. Inside the device is fixed a vacuum perforated tube having an outlet from the device for attaching a hose to the vacuum system.

Для небольших деталей простой формы (плоские небольшой одинарной кривизны и не имеющие резких перепадов толщин), указанное устройство может выполнять функции цулаги, полностью ее заменяя. В зависимости от габаритов формуемых деталей, их конструктивной формы, а также материалов средних слоев, они могут быть соединены по периметру или по всей рабочей поверхности в виде стеганых одеял для фиксации положения средних слоев, предотвращая их самопроизвольное смещение. For small parts of a simple shape (flat, small, single curvature and without sharp changes in thickness), this device can perform the function of a tsulag, completely replacing it. Depending on the dimensions of the molded parts, their structural form, as well as the materials of the middle layers, they can be joined along the perimeter or along the entire working surface in the form of quilted blankets to fix the position of the middle layers, preventing their spontaneous displacement.

Дренажные устройства могут централизованно изготавливаться в виде стандартных мерных изделий, например, размерами 0,5х0,5 м, 2,5х1,0 м, 0,5х1,5 м и т.д. Drainage devices can be centrally manufactured in the form of standard measuring products, for example, with dimensions of 0.5x0.5 m, 2.5x1.0 m, 0.5x1.5 m, etc.

Сборка технологического пакета осуществляется следующим образом. На форму 8 укладывается разделительная пленка 9, на которую укладывается пакет заготовки 10. На пакет заготовки снова укладывают разделительную пленку 11, после чего устанавливают цулагу 12. На цулагу устанавливается готовое дренажное устройство 13 с вмонтированной в него трубкой 6. Операция установки устройства производится быстро с полым исключением пыления дренажных слоев. На устройство 13 одевается вакуумная диафрагма 14, приклеиваемая липким жгутом 15 к форме 8. В качестве липкого жгута используется, например, жгут марки 51-Г-27. The assembly of the technology package is as follows. Separation film 9 is laid on form 8, on which the workpiece package 10 is laid. Separation film 11 is again placed on the workpiece package, after which the tsulag is installed 12. The finished drainage device 13 with the tube 6 installed in it is installed on the tsulag. Installation of the device is quick hollow exception of dusting of drainage layers. A vacuum diaphragm 14 is attached to the device 13, glued with an adhesive tape 15 to the mold 8. As an adhesive tape, for example, a cable bundle of the brand 51-G-27 is used.

Затем технологический пакет через дренажную трубку 6 подключается к вакуумной системе. Разрежение через дренажное устройство 13 передается на вакуумную диафрагму 14 в результате чего происходит ее прижатие к форме 8 с опрессовкой пакета заготовки 10. При этом дренажное устройство не загрязняется связующим из-за антиадгезионных свойств материала нижней оболочки и небольших по периметру вентиляционных отверстий в ней. Then the technological package through the drainage tube 6 is connected to a vacuum system. The rarefaction through the drainage device 13 is transferred to the vacuum diaphragm 14, as a result of which it is pressed against the mold 8 with pressure testing of the workpiece package 10. Moreover, the drainage device is not contaminated by the binder due to the release properties of the material of the lower shell and small ventilation openings in it.

При необходимости возможно повторное или дополнительное образование вентиляционных отверстий в дренажном устройстве путем прокатки по рабочей поверхности устройства игольчатого ролика, т.е. процесс дренирования оболочек является регулируемым. If necessary, it is possible to re-or additionally form ventilation openings in the drainage device by rolling a needle roller along the working surface of the device, i.e. the shell drainage process is adjustable.

Разборка технологического пакета после автоклавного формования производится в следующей последовательности. Технологический пакет отсоединяется от вакуумной системы. Снимается вакуумная диафрагма 14 путем ее отрыва по периметру от формы 8, затем снимается дренажное устройство 13 с вакуумной трубкой 6. Затем снимается цулага 12 и заготовка детали из композита. Использование термостойких материалов для слоев дренажного устройства предотвращает возможность термического разложения, а также загорания технологического пакета. Dismantling of the technological package after autoclave molding is carried out in the following sequence. The technology package is disconnected from the vacuum system. The vacuum diaphragm 14 is removed by tearing it around the perimeter from the mold 8, then the drainage device 13 with the vacuum tube 6 is removed. Then the tsulag 12 and the workpiece blank are removed from the composite. The use of heat-resistant materials for the layers of the drainage device prevents the possibility of thermal decomposition, as well as the ignition of the technological package.

Таким образом, данное дренажное устройство позволяет снизить трудоемкость укладки и снятия дренажа, повысить культуру производства, снизить стоимость вспомогательных технологических материалов из-за резкого повышения разности использования дренажного устройства. Thus, this drainage device allows to reduce the complexity of laying and removing drainage, increase the production culture, reduce the cost of auxiliary technological materials due to a sharp increase in the difference in the use of the drainage device.

Claims

1. DRAINAGE DEVICE FOR VACUUM-AUTOCLAVE FORMING ARTICLES OF COMPOSITE MATERIALS, consisting of a layer of porous material located on the lower layer of heat-resistant release material with holes for the passage of a binder and means for connecting to a vacuum system, characterized in that it has an upper a layer mounted on a layer of porous material and made as the lower layer of easily deformable sealed material, and these layers are interconnected oh with the formation of a shell.

2. The device according to claim 1, characterized in that the upper and lower layers of the shell are interconnected discretely across the entire working surface.