RU2355583C2 - Способ изготовления крупногабаритных трехслойных конструкций из полимерных композиционных материалов - Google Patents
Способ изготовления крупногабаритных трехслойных конструкций из полимерных композиционных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2355583C2 RU2355583C2 RU2007120096/02A RU2007120096A RU2355583C2 RU 2355583 C2 RU2355583 C2 RU 2355583C2 RU 2007120096/02 A RU2007120096/02 A RU 2007120096/02A RU 2007120096 A RU2007120096 A RU 2007120096A RU 2355583 C2 RU2355583 C2 RU 2355583C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- honeycomb core
- carbon fiber
- prepreg
- carbon
- carrier layer
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для изготовления изделий космического и наземного назначения, в частности сферо-коническо-цилиндрических панелей головных обтекателей ракет-носителей, переходных отсеков, агрегатных отсеков и платформ. На полноразмерную форму выкладывают препрег внутреннего несущего слоя и зон усиления из углепластика в виде пропитанного связующим углеродного наполнителя, перфорированную пленку клеевую, алюминиевый сотовый заполнитель с закладными элементами, перфорированную пленку клеевую и препрег наружного несущего слоя из углепластика в виде пропитанного связующим углеродного наполнителя. Алюминиевый сотовый заполнитель и закладные элементы фиксируют стеклянными лентами, сдублированными с полосами пленки клеевой. Полученную конструкцию склеивают под вакуумным давлением в термопечи с одновременным отверждением препрегов несущих слоев и зон усиления. Повышается технологичность изготовления конструкций, упрощается процесс изготовления, снижается трудоемкость и объем сборочных работ, повышается качество изготавливаемых изделий.
Description
Изобретение относится к машиностроению и касается создания силовых трехслойных конструкций из полимерных композиционных материалов изделий космического и наземного назначения, например сферо-коническо-цилиндрических панелей головных обтекателей ракет-носителей, переходных отсеков, агрегатных отсеков и различных платформ.
Известен способ изготовления трехслойных сотовых конструкций (см. ОСТ 92-5156-90 «Конструкции трехслойные с обшивками из углепластика и алюминиевым сотовым заполнителем клееные» в виде оболочек переменной кривизны из полимерных композиционных материалов с несущими слоями из углепластика, с алюминиевым сотовым заполнителем и с закладными элементами, состоящий из поэтапной секционной сборки трехслойных частей конструкции (малого конуса, большого конуса, двух или трех, в зависимости от модификации конструкции цилиндрических частей) по технологическим стыкам при помощи накладок, а каждая секция перед сборкой крупногабаритной оболочки изготавливается по следующей технологии:
- предварительно отформованный листовой углепластик раскраивают по шаблонам для внутреннего и наружного несущих слоев, зон усилений и накладок, затем их поверхности подготавливаются к склеиванию путем зачистки шлифовальной шкуркой и обезжиривания;
- проводят предварительную сборку каждой секции конструкции для проверки качества прилегания деталей с использованием приспособлений для сборки и склеивания, для чего прикатывают раскроенную пленку клеевую на подготовленную поверхность внутреннего несущего слоя. На приспособление для сборки и склеивания, которое повторяет внутреннюю конфигурацию оболочки, выкладывают внутренние несущие слои с пленкой клеевой, фиксируют на фиксаторах. Затем укладывают на внутренний несущий слой алюминиевый сотовый заполнитель, подгоняют по месту, фиксируют заготовки сотового заполнителя на фиксаторах и стягивают сотовый заполнитель нитями, устанавливают закладные элементы, затем на сотовый заполнитель прокладывают полиэтиленовую пленку толщиной от 0,15 до 0,20 мм и сверху выкладывают заготовку наружного несущего слоя и подгоняют по месту. Затем собирают вакуумную оснастку, создают давление и проводят опрессовку каждой секции конструкции в течение 40 мин. Затем производят демонтаж вакуумной системы и проводят контроль прилегания сотового заполнителя к наружному несущему слою по отпечаткам сотового заполнителя на полиэтиленовой пленке. В случае отсутствия отпечатков на полиэтиленовой пленке производят подгонку поверхностей под склеивание. Участки с нечеткими отпечатками торцов сотового заполнителя отмечают на полиэтиленовой пленке и переносят на поверхность несущих слоев, а при нанесении пленки клеевой укладывают на отмеченные участки по два слоя пленки клеевой;
- проводят сборку каждой секции конструкции к склеиванию, для чего на собранный пакет, состоящий из внутреннего несущего слоя, пленки клеевой, сотового заполнителя, закладных элементов, устанавливают наружный несущий слой с предварительно нанесенной и прикатанной клеевой пленкой и фиксируют его на фиксаторах;
- производят склеивание каждой секции конструкции без зон усиления и накладок под вакуумным давлением при температуре отверждения пленки клеевой, затем разбирают вакуумную оснастку и подготавливают поверхность несущих слоев - обезжиривают для приклейки зон усилений и накладок;
- устанавливают на несущие слои зоны усиления и накладки с предварительно прикатанной на них пленкой клеевой. При сборке для взаимной фиксации наружных деталей (зон усиления и накладок из углепластика) их фиксируют липкой лентой на лавсане с последующим удалением ленты после приклейки зон усилений и накладок на несущие слои. Собирается вакуумная оснастка и проводится приклейка зон усиления и накладок на несущие слои под вакуумным давлением и под воздействием температуры.
Каждую готовую секцию конструкции механически обрабатывают и производят сборку-склейку секций для получения единой конструкции.
Недостатками известного способа изготовления крупногабаритных трехслойных конструкций являются:
1. Поэтапная секционная сборка трехслойных частей конструкции по технологическим стыкам при помощи накладок с подгонкой каждой секции.
2. Использование предварительно отформованного листового углепластика для заготовок внутреннего и наружного несущих слоев, а также зон усиления каждой секции требует подготовки их поверхностей к склеиванию, фиксации на оснастке внутренних несущих слоев и фиксации зон усилений на несущих слоях липкой лентой.
3. Проведение предварительной сборки каждой секции под вакуумным давлением со сборкой вакуумной системы для проведения контроля качества прилегания сотового заполнителя к наружному несущему слою.
4. Длительный цикл изготовления конструкции за счет многоэтапной технологии, включающей предварительную сборку каждой секции конструкции с проведением опрессовки под вакуумным давлением, склеивание каждой секции конструкции без зон усиления, приклейку зон усиления и сборку-склейку полноразмерной конструкции при помощи накладок.
5. Утяжеление массы конструкции за счет установки накладок при стыковке секций.
Задачей предложенного технического решения является повышение технологичности изготовления трехслойных силовых сотовых конструкций в виде оболочек переменной кривизны из полимерных композиционных материалов, уменьшение количества форм и технологической оснастки, сокращение времени и трудозатрат на изготовление, снижение трудоемкости, расхода энергии и материалов, упрощение процесса изготовления, уменьшение объема механической обработки и сборочных работ, снижение массы и повышение качества изготавливаемых изделий.
Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления крупногабаритных трехслойных конструкций из полимерных композиционных материалов в виде оболочек переменной кривизны с алюминиевым сотовым заполнителем, включающем склеивание под вакуумным давлением в термопечи с использованием пленки клеевой внутреннего несущего слоя и зон усилений из углепластика с алюминиевым сотовым заполнителем и с закладными элементами и внешним несущим слоем из углепластика, изготовление крупногабаритных трехслойных конструкций производят предварительной выкладкой на полноразмерную форму препрега внутреннего несущего слоя и зон усилений из углепластика в виде пропитанного связующим углеродного наполнителя, пленки клеевой, алюминиевого сотового заполнителя с закладными элементами, пленки клеевой и препрега наружного несущего слоя из углепластика в виде пропитанного связующим углеродного наполнителя, а склеивание слоев осуществляют с одновременным отверждением препрегов несущих слоев и зон усиления, при этом используют перфорированную пленку клеевую, а алюминиевый сотовый заполнитель и закладные элементы фиксируют стеклянными лентами, сдублированными с полосами пленки клеевой.
Предлагаемый способ изготовления крупногабаритных трехслойных силовых сотовых конструкций из полимерных композиционных материалов в виде оболочек переменной кривизны с алюминиевым сотовым заполнителем и с закладными элементами заключается в:
- пропитке связующим углеродного наполнителя;
- выкладке на полноразмерную форму препрега внутреннего несущего слоя и зон усилений из углепластика в виде пропитанного связующим углеродного наполнителя по заданной схеме армирования;
- выкладке пленки клеевой, которая предварительно перфорируется;
- установке алюминиевого сотового заполнителя и закладных элементов (окантовок люков, вкладышей) с фиксацией стеклянными лентами, сдублированными с полосами пленки клеевой;
- выкладке перфорированной пленки клеевой;
- выкладке препрега наружного несущего слоя из углепластика в виде пропитанного связующим углеродного наполнителя по заданной схеме армирования;
- сборке вакуумной оснастки и проведении склеивания слоев с одновременным отверждением препрегов несущих слоев и зон усилений под вакуумным давлением в термопечи.
Преимущества предлагаемого способа изготовления крупногабаритных трехслойных силовых конструкций переменной кривизны из полимерных композиционных материалов:
1. Снижение цикла изготовления конструкций в 5-6 раз в зависимости от их модификации за счет:
- исключения предварительного формования листов углепластика несущих слоев и зон усилений;
- совмещения укладки зон усилений с укладкой несущих слоев;
- исключения операций предварительной сборки подгонки элементов конструкции и сборки отдельных секций конструкции;
- исключения посекционной склейки частей конструкции;
- исключения поэтапной сборки отдельных секций в единую конструкцию.
2. Уменьшение массы конструкции от 5 до 10% за счет исключения межсекционных накладок.
3. Экономия материалов и трудоемкости на изготовление оснастки за счет:
- сокращения номенклатуры оснастки для сборки-склейки отдельных секций конструкции;
- исключения оснастки для сборки отдельных секций в единую конструкцию.
4. Экономия энергоресурсов за счет снижения многоэтапности изготовления конструкций.
5. Снижение себестоимости изготовления конструкций.
Claims (1)
- Способ изготовления крупногабаритных трехслойных конструкций из полимерных композиционных материалов в виде оболочек переменной кривизны с алюминиевым сотовым заполнителем, включающий склеивание под вакуумным давлением в термопечи с использованием пленки клеевой внутреннего несущего слоя и зон усиления из углепластика с алюминиевым сотовым заполнителем и с закладными элементами и внешним несущим слоем из углепластика, отличающийся тем, что предварительно на полноразмерную форму выкладывают препрег внутреннего несущего слоя и зон усиления из углепластика в виде пропитанного связующим углеродного наполнителя, пленку клеевую, алюминиевый сотовый заполнитель с закладными элементами, пленку клеевую и препрег наружного несущего слоя из углепластика в виде пропитанного связующим углеродного наполнителя, а склеивание слоев осуществляют с одновременным отверждением препрегов несущих слоев и зон усиления, при этом используют перфорированную пленку клеевую, а алюминиевый сотовый заполнитель и закладные элементы фиксируют стеклянными лентами, сдублированными с полосами пленки клеевой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007120096/02A RU2355583C2 (ru) | 2007-05-29 | 2007-05-29 | Способ изготовления крупногабаритных трехслойных конструкций из полимерных композиционных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007120096/02A RU2355583C2 (ru) | 2007-05-29 | 2007-05-29 | Способ изготовления крупногабаритных трехслойных конструкций из полимерных композиционных материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007120096A RU2007120096A (ru) | 2008-12-10 |
RU2355583C2 true RU2355583C2 (ru) | 2009-05-20 |
Family
ID=41021947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007120096/02A RU2355583C2 (ru) | 2007-05-29 | 2007-05-29 | Способ изготовления крупногабаритных трехслойных конструкций из полимерных композиционных материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2355583C2 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2505409C2 (ru) * | 2012-04-26 | 2014-01-27 | Открытое акционерное общество "Пластик" | Способ изготовления подкрепленной оболочки из полимерных композиционных материалов |
RU2559446C1 (ru) * | 2014-03-05 | 2015-08-10 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Способ изготовления трехслойной панели из композиционного материала |
RU2564952C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-10-10 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" | Способ изготовления трехслойной панели из композиционного материала |
RU2565180C1 (ru) * | 2014-06-26 | 2015-10-20 | Открытое акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" | Способ изготовления крупногабаритных трехслойных конструкций из слоистых полимерных композиционных материалов |
RU2664942C1 (ru) * | 2017-04-26 | 2018-08-23 | Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" | Способ изготовления крупногабаритных тел вращения с поверхностью переменной кривизны многослойной разборной конструкции из полимерных композиционных материалов |
RU2702544C1 (ru) * | 2019-02-06 | 2019-10-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Способ создания изделий из полимерных композиционных материалов с повышенными деформационными свойствами |
-
2007
- 2007-05-29 RU RU2007120096/02A patent/RU2355583C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ОСТ 92-5156-90. Конструкции трехслойные с обшивками из углепластика и алюминиевым сотовым заполнителем клееные, введен в действие 01.07.1991. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2505409C2 (ru) * | 2012-04-26 | 2014-01-27 | Открытое акционерное общество "Пластик" | Способ изготовления подкрепленной оболочки из полимерных композиционных материалов |
RU2559446C1 (ru) * | 2014-03-05 | 2015-08-10 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Способ изготовления трехслойной панели из композиционного материала |
RU2564952C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-10-10 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" | Способ изготовления трехслойной панели из композиционного материала |
RU2565180C1 (ru) * | 2014-06-26 | 2015-10-20 | Открытое акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" | Способ изготовления крупногабаритных трехслойных конструкций из слоистых полимерных композиционных материалов |
RU2664942C1 (ru) * | 2017-04-26 | 2018-08-23 | Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" | Способ изготовления крупногабаритных тел вращения с поверхностью переменной кривизны многослойной разборной конструкции из полимерных композиционных материалов |
RU2702544C1 (ru) * | 2019-02-06 | 2019-10-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Способ создания изделий из полимерных композиционных материалов с повышенными деформационными свойствами |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007120096A (ru) | 2008-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2355583C2 (ru) | Способ изготовления крупногабаритных трехслойных конструкций из полимерных композиционных материалов | |
US6190484B1 (en) | Monolithic composite wing manufacturing process | |
RU2469854C2 (ru) | Способ изготовления монолитной структуры крыла с цельным профилем | |
US6692681B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing composite structures | |
DK2284002T3 (en) | Honeycomb of a magnesium alloy and method for its manufacture | |
US4633632A (en) | Structural component having a curved wall and apparatus for making such structural component | |
EP2507050B1 (en) | Sandwich structure having arrestment feature and method of making the same | |
EP2444238B1 (en) | Method for joining sandwich truss core panels and composite structures produced therefrom | |
US20090020645A1 (en) | Method for Frabricating an Aircraft Fuselage in Composite Material | |
CA2278693C (en) | Method and apparatus for manufacturing composite structures | |
CN103448901A (zh) | 结合的复合翼面以及制造方法 | |
CN110239200B (zh) | 一种轻质网格蒙皮蜂窝结构的制备方法 | |
US20160101576A1 (en) | Method for manufacturing a fibre composite component, fibre composite component, and structural component for an aircraft or spacecraft | |
JP2015514625A5 (ru) | ||
CN103803054A (zh) | 复合机翼的接头 | |
WO2015130985A1 (en) | Composite sandwich panel having curable composite skins with asymmetrical resin distributions | |
JP2012501889A (ja) | 補強構造が統合されたサンドイッチパネル及びその製造のための方法 | |
EP1401658A1 (en) | Method of manufacturing a hollow section, grid stiffened panel | |
JP4792084B2 (ja) | 複合熱可塑性マトリックス機体構造体およびその製造方法 | |
RU2693154C2 (ru) | Панель самолета, изготовленная из многослойных композитов, и способ ее изготовления | |
WO1998032589A9 (en) | Method and apparatus for manufacturing composite structures | |
CA2659448A1 (en) | Wing panel structure | |
CN107635761A (zh) | 用于生产具有不可展开形状的夹层金属部件的改进的方法 | |
CN110757838A (zh) | 一种复合材料机翼及成型装配一体化成型方法 | |
CN210257480U (zh) | 一种轻质网格蒙皮蜂窝结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150520 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |