RU2391209C2 - Способ уплотнения волокнистых структур методом инжекции полимера в форму для изготовления толстых деталей из композитных материалов - Google Patents
Способ уплотнения волокнистых структур методом инжекции полимера в форму для изготовления толстых деталей из композитных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391209C2 RU2391209C2 RU2007121907/12A RU2007121907A RU2391209C2 RU 2391209 C2 RU2391209 C2 RU 2391209C2 RU 2007121907/12 A RU2007121907/12 A RU 2007121907/12A RU 2007121907 A RU2007121907 A RU 2007121907A RU 2391209 C2 RU2391209 C2 RU 2391209C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fibrous structure
- resin
- temperature
- polymerization
- fibrous
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 57
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims abstract description 9
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 23
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 14
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 14
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 14
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 7
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 6
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 5
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 4
- 208000018747 cerebellar ataxia with neuropathy and bilateral vestibular areflexia syndrome Diseases 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- -1 for example Polymers 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012705 liquid precursor Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
- B29C70/546—Measures for feeding or distributing the matrix material in the reinforcing structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/44—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
- B29C70/443—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding and impregnating by vacuum or injection
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к изготовлению деталей из композитного материала с волокнистым армированием и полимерной матрицей с использованием метода инжекции полимера под давлением. Техническим результатом настоящего изобретения является разработка способа изготовления деталей из композитного материала с упрочняющим волокном и полимерной матрицей, позволяющего получить толстые детали с низкой пористостью при уменьшении времени процесса, проводимого в одну стадию. Технический результат достигается способом изготовления детали из композитного материала с волокнистым армированием и полимерной матрицей, включающим в себя следующие этапы подготовки волокнистой структуры, предназначенной для армирования изготавливаемой детали. Помещают волокнистую структуру в форму, у которой, по меньшей мере, одна стенка образована гибкой мембраной. Затем проводят инжекцию в форму смолы, выбранной из фенольных и фурановых смол, имеющей массовое содержание летучих веществ менее 25%, и температуру, при которой ее вязкость составляет от 0,1 Па·с до 0,3 Па·с. Потом проводят полимеризацию смолы в форме, помещенной в корпус с постепенно повышающейся температурой, причем этап полимеризации включает начальную стадию, в процессе которой температуру поддерживают на первом значении, и в форме устанавливают вакуум для удаления выделяемых летучих веществ. При конечной стадии полимеризации повышают давление в корпусе, а температуру постепенно повышают от первого значения до достижения конечной температуры полимеризации, чтобы завершить полимеризацию под давлением с получением посредством этого детали из композитного материала с остаточной объемной пористостью, составляющей менее 11%. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к изготовлению деталей из композитного материала с волокнистым армированием и полимерной матрицей с использованием метода инжекции полимера (смолы) под давлением, известного также как метод RTM (от английского "resin transfer molding").
Более конкретно, областью применения настоящего изобретения является изготовление толстых деталей из композитного материала. В качестве примера таких толстых деталей можно привести диффузоры сопел ракетных двигателей, изготовленные из композитного материала, упрочненного углеродным волокном и с матрицей из фенольного полимера. Очевидно, что изобретение применимо для изготовления широкого спектра деталей как для ракетных или авиационных двигателей, так и пригодных для более общего использования в космической и авиационной, а также в других областях.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Технологии, используемые в настоящее время для изготовления толстых деталей из композитного материала, включают предварительное пропитывание полимером слоев или полос ткани или другой волокнистой структуры, складывание или наматывание предварительно пропитанных слоев или полос на формообразующее устройство и оправку до получения желаемой толщины, затем покрытие полученной заготовки отслаивающей пленкой, тканью для дренажа смолы и эластомерной оболочкой, позволяющее осуществить полимеризацию полимера (смолы) в автоклаве и получить деталь, имеющую практически желаемую форму.
Такой способ позволяет получить удовлетворительные технические результаты в определенных случаях применения, а именно низкую остаточную пористость и достаточно высокое содержание упрочняющего волокна. Однако промышленное применение этого способа имеет недостатки: пропитывание смолой и полимеризация в автоклаве после складывания или наматывания выполняется в виде нескольких последовательных этапов. Это пропитывание посредством прохода через ванны предполагает использование растворителей и требует специальной обработки отходов, поскольку они представляют собой проблему для окружающей среды, гигиены и безопасности.
Также давно известен метод инжекции полимера (смолы) в закрытую форму (RTM), широко используемый и позволяющий объединить этапы пропитывания упрочняющего волокна в форме посредством инжекции смолы и полимеризации в автоклаве без допуска наружного воздуха к пропитанному упрочняющему волокну.
Однако если обычный метод RTM используется при очень толстом упрочняющем волокне, трудно получить детали из композитного материала с низкой остаточной пористостью. В действительности, для глубокой пропитки толстого упрочняющего волокна требуется смола с низкой вязкостью. Снижение вязкости посредством использования растворителей и использование смол, полимеризация которых сопровождается высвобождением летучих веществ, как происходит, в особенности, с фенольными смолами, означает, что композитный материал после полимеризации смолы обладает высокой остаточной пористостью. Можно понизить пористость, несколько раз повторяя цикл «пропитывание-полимеризация», но только за счет значительного увеличения длительности и стоимости обработки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является разработка способа изготовления деталей из композитного материала с упрочняющим волокном и полимерной матрицей, позволяющего получить толстые детали с низкой пористостью и не имеющего указанных недостатков способов, известных из уровня техники, использующих предварительное пропитывание или обычный метод RTM.
Решение этой задачи достигается в способе изготовления толстой детали из композитного материала с армирующим (упрочняющим) волокном и полимерной матрицей, включающем в себя следующие этапы:
- подготовка волокнистой структуры, предназначенной для армирования (упрочнения) изготавливаемой детали;
- помещение волокнистой структуры в форму, у которой, по меньшей мере, одна стенка образована гибкой мембраной;
- инжекция в форму смоляной композиции, имеющей массовое содержание летучих веществ менее 25% и температуру, при которой ее вязкость составляет от 0,1 до 0,3 Па·с, и
- полимеризация смолы в форме, помещенной в корпус с постепенно повышающейся температурой, причем этап полимеризации включает, по меньшей мере, одну конечную стадию полимеризации под давлением для получения детали из композитного материала с остаточной объемной пористостью, составляющей менее 11%.
Под толстой деталью здесь подразумевается деталь, имеющая толщину, равную, по меньшей мере, 5 см.
Волокнистая структура может быть одномерной (1D), сформированной, например, скручиванием нити или очеса, двумерной (2D), сформированной, например, складыванием волокнистых слоев, или трехмерной (3D), сформированной, например, трехмерным тканьем, плетением или вязанием, или накладыванием волокнистых слоев друг на друга и связыванием их между собой.
В этом последнем случае волокнистые слои могут связываться "механически" проходящими через них элементами. Связывание может производиться методом иглопробивания с вытягиванием волокон из плоскости слоев, вставлением нитей или жестких элементов (игл или стержней) поперек слоев или сшиванием. Волокнистая структура в таком случае образует заготовку изготавливаемой детали, которая при обработке сохраняет свою связность, не являясь при этом жесткой.
Связь между волокнистыми слоями, составляющими волокнистую 3D-структуру, может также достигаться при помощи связующего элемента, такого как органическое или неорганическое связующее, которое не только связывает слои, но и придает жесткость волокнистой структуре.
Следует заметить, что в случае с волокнистой 3D-структурой, образующей нежесткие волокнистые заготовки, жесткость может быть придана посредством упрочнения с помощью частичного уплотнения заготовок.
В случае с нежесткой волокнистой структурой (нежесткая 1D, 2D или 3D-структура) предпочтительно производить ее уплотнение. Это уплотнение может осуществляться, по меньшей мере, частично с помощью гибкой мембраны в процессе полимеризации под давлением.
В случае с жесткой волокнистой структурой между волокнистой структурой и гибкой мембраной предпочтительно размещается дренаж, и смола, содержащаяся в дренаже, проникает в волокнистую структуру в процессе окончательной полимеризации под давлением.
В обоих случаях благодаря присутствию гибкой мембраны, представляющей собой стенку формы, и полимеризации под давлением пористость композитного материала снижается.
Можно использовать форму, содержащую жесткую опорную часть, имеющую поверхность, соответствующую профилю поверхности изготавливаемой детали, на которую накладывается волокнистая структура.
В соответствии с отличительными признаками способа согласно изобретению можно осуществлять предварительную дистилляцию смоляной композиции перед ее инжекцией в форму для снижения массового содержания летучих веществ до значений менее 25%.
В способе используется поликонденсирующаяся смола, такая как фенольная, в особенности резольного типа, или фурановая смола. К смоле могут добавляться твердые наполнители в тонкоизмельченном состоянии.
Предпочтительно этап полимеризации включает в себя начальную фазу, в процессе которой температура поддерживается на первом значении, и для удаления выделяемых летучих веществ в форме устанавливается вакуум, и конечную фазу, в процессе которой температура постепенно повышается от первого значения, и давление в корпусе повышается для приложения к пропитанной волокнистой структуре наиболее предпочтительного давления, составляющего 1 МПа, например, находящегося в диапазоне от 1 МПа до 2,5 МПа.
Таким образом, способ согласно изобретению отличается тем, что он приспосабливает RTM-метод особым образом для изготовления толстых деталей с низкой пористостью.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Сущность изобретения станет понятнее из дальнейшего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи.
На Фиг.1 представлена последовательность этапов осуществления способа согласно изобретению.
На Фиг.2 схематически представлен общий вид установки, позволяющей осуществить способ согласно изобретению.
На Фиг.3 и 4 схематически представлены варианты осуществления формы для изготовления диффузора сопла ракетного двигателя из нежесткой волокнистой заготовки.
На Фиг.5 представлен схематический вид варианта осуществления формы для изготовления диффузора сопла ракетного двигателя из упрочненной жесткой волокнистой заготовки.
На Фиг.6 представлены изменения давления и температуры в течение этапа полимеризации смолы на примере варианта осуществления способа согласно изобретению.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Первый этап 10 способа состоит в подготовке волокнистой структуры, предназначенной для армирования (упрочнения) изготавливаемой детали из композитного материала. Эта волокнистая структура может иметь вид трехмерной (3D) волокнистой заготовки, имеющей форму, соответствующую форме изготавливаемой детали и обладающую достаточной связностью, допускающей обработку без потери этой связности. Согласно хорошо известному способу такая волокнистая 3D-заготовка может представлять собой нетканый материал или быть получена способами трехмерного тканья, вязания или плетения, или наложением друг на друга двумерных слоев (2D-слоев) и связывания их между собой. 2D-слои могут быть образованы тканью, или однонаправленными (UD, unidirectional) полотнами, или многомерными полотнами, состоящими из нескольких однонаправленых полотен, наложенных друг на друга в различных направлениях и связанных между собой. Связь между 2D-слоями может осуществляться методом иглопробивания, шитьем либо вставлением поперек слоев нитей или жестких элементов.
В качестве примера можно привести патенты США 4790052 и 5226217, раскрывающие изготовление волокнистых 3D-структур различных возможных форм.
Можно также использовать волокнистую 3D-заготовку с приданной жесткостью, которую можно обрабатывать, сохраняя ее форму с помощью поддерживающей оснастки. Такую заготовку можно получить упрочнением нежесткой волокнистой 3D-заготовки путем введения в нее материала, в количестве, достаточном для связывания волокон заготовки друг с другом, т.е. предварительным уплотнением заготовки. Это может быть реализовано методом химической инфильтрации паров (CVI) или с использованием жидкостной технологии, т.е. пропитывания заготовки жидким предшественником упрочняющего материала, например смолы, и преобразования предшественника при помощи термической обработки, причем форма волокнистой заготовки поддерживается в оснастке.
Жесткую волокнистую 3D-заготовку можно также получить наложением друг на друга 2D-слоев и связывания их при помощи органического (смола) или неорганического связующего.
Как указано выше, можно также использовать волокнистые 1D-структуры, например, полученные простым скручиванием нити, очеса или ленты, или волокнистые 2D-структуры, полученные, например, простым складыванием 2D-слоев.
Второй этап 11 способа включает в себя помещение волокнистой структуры в форму уплотняющей установки, такой, например, как представлено на Фиг.2.
Это устройство имеет корпус 20, образующий автоклав, внутри которого на опоре 23 расположена форма 22, содержащая волокнистую структуру. Варианты осуществления формы 22 будут описаны далее со ссылками на Фиг.3 и 5.
Смоляная композиция поступает в форму из инжекционной системы 24 по трубе 25, соединяющей инжекционную систему с формой 22, например, в основании формы. Инжекционная система 24 включает в себя резервуар и средства для необязательного нагревания смолы и создания повышенного давления.
Труба 26 соединяет форму 22, например, в верхней ее части с источником вакуума (не показан). Клапан 27, установленный на трубе 26, позволяет установить или снять вакуум в форме 22.
Кроме того, труба 28 соединяет автоклав 20 с источником газа, например азота, под давлением (не показан). Узел 29 клапана и регулятора давления, установленный на трубе 28, позволяет установить или снять желаемое повышенное давление в автоклаве 20.
Кроме того, в автоклаве 20 обычно имеются нагреватели, например, резистивного типа, соединенные со средствами регулировки температуры (не показаны).
В устройстве, изображенном на Фиг.2, смола подается через основание формы и постепенно поднимается вверх под действием вакуума, установленного в форме посредством связи с источником вакуума, а также, в случае необходимости, и под действием избыточного давления поступающей смолы. Естественно, возможны другие компоновки с обратным потоком смолы в форме или с подачей смолы на другие уровни формы, в особенности, когда изготавливаемая деталь имеет большие размеры.
Формы, предназначенные для кольцеобразных волокнистых структур, представлены на Фиг.3-5 на примере изготовления диффузора сопла ракетного двигателя. В таком случае предпочтительной волокнистой структурой является 3D-заготовка из углеродного волокна, сформированная волокнистыми слоями (ткани или полотна), наложенными друг на друга и связанными между собой методом иглопробивания. Заготовка имеет форму замкнутого кольца, усеченного конуса или профиль, изогнутый в виде "подставки для яйца". Ее размеры меняются в соответствии с размерами изготавливаемого диффузора. Толщина заготовки превышает 5 см и может достигать 15 см и даже более.
Разумеется, формы волокнистых структур и форм всегда соответствуют формам изготавливаемых деталей.
Формы, изображенные на Фиг.3 и 4, предназначены для предварительно не уплотненной волокнистой заготовки без приданной жесткости или "сухой" заготовки.
Форма, изображенная на Фиг.3, содержит элемент, или поддерживающую оснастку 32 с основанием 32а, расположенным на опоре 33, с которого выступает центральная часть 32b, имеющая наружную поверхность в форме существенно усеченного конуса, профиль которой соответствует профилю поверхности, определяющей поток газа в изготавливаемом диффузоре сопла.
Заготовка 30 изготавливаемого диффузора, имеющая в основном кольцеобразную форму, помещается на центральную часть 32b и опирается одним аксиальным концом на основание 32а.
Дренаж 34 диффузии смолы расположен на наружной поверхности заготовки 30, причем дренаж 34 имеет форму, например, решетки. Весь узел покрыт гибкой непроницаемой мембраной 36, изготовленной из эластомера, например из силикона. Мембрана 36 герметично закреплена зажимными хомутами вокруг основания 32а и удлинения 32с вверху центральной части 32b.
Трубы 25 и 26 герметично соединяются с отверстиями, образованными в мембране 36 внизу и вверху центральной части 32b, соответственно.
Канал 38 диффузии смолы проходит вокруг нижней части заготовки 30 и снабжается смолой через трубу 25. Канал 38 представляет собой, например, трубку с отверстиями.
Смола, поступающая по трубе 25, распределяется вокруг нижней части заготовки по каналу 38, поднимается по диффузионному дренажу 34 и через него проникает в заготовку 30. Излишки смолы отводятся по отводной (вакуумированной) трубе 26, соединенной с отверстием, образованным в мембране 36 в верхней части оснастки 32.
На Фиг.4 представлена форма, имеющая жесткую охватывающую поддерживающую оснастку 42, отличающуюся от оснастки, изображенной на Фиг.3. Эта оснастка имеет элемент 42b в форме усеченного конуса с закрытым верхним концом 42c меньшего диаметра и воротником 42а с противоположной открытой стороны. Внутренняя поверхность оборудования соответствует желаемому профилю наружной поверхности изготавливаемого диффузора.
Заготовка 40 диффузора помещается на внутреннюю поверхность элемента 42b в форме усеченного конуса. Дренаж 44 диффузии смолы расположен на внутренней поверхности заготовки 40 и имеет форму, например, решетки. Гибкая непроницаемая мембрана 46, изготовленная из эластомера, например из силикона, покрывает дренаж 44. Мембрана проходит непрерывно по всей внутренней поверхности узла, образованного оснасткой 42. По периферии она герметично зажата между воротником 42а и опорой 43. В центральной части она герметично зажата между верхним концом 42c оснастки и опорной деталью 47.
Канал 48 диффузии смолы проходит вдоль нижней части заготовки 40 и снабжается смолой изнутри через трубу 25. Канал 48 представляет собой, например, трубку с отверстиями.
Смола, поступающая по трубе 25, распределяется вокруг нижней части заготовки, поднимается по диффузионному дренажу 44 и через него проникает в заготовку 40. Излишки смолы отводятся по отводной трубе 26, соединенной с отверстием, образованным в верхней части 42с оснастки 42.
Форма, предназначенная для упрочненной жесткой волокнистой 3D-заготовки, представлена на Фиг.5. Заготовка может быть упрочнена введением методом химической инфильтрации паров (CVI) пироуглерода (РуС), связывающего волокна между собой. Методы CVI введения пироуглерода сами по себе хорошо известны.
Упрочненная волокнистая заготовка 50 герметично зажата между внутренней и наружной мембранами 52, 54 и находится на опоре 53. Непроницаемые мембраны изготовлены из эластомера, например из силикона, и между заготовкой 50 и, по меньшей мере, наружной мембраной 54 помещается отслаивающий слой 55 и дренажная ткань 56.
Как показано на Фиг.5, мембраны 52, 54 герметично прижаты друг к другу на опоре 53, и стержень 57, поддерживаемый опорой, прижимает внутреннюю мембрану 52 к внутренней поверхности заготовки 50.
Канал 58 диффузии смолы сформирован вокруг нижней части заготовки 50 под мембраной 54 и герметично соединен с трубой 25. Смола, поступающая по трубе 25, проникает в заготовку через дренажную ткань 56 и отслаивающий слой 55. Излишки смолы отводятся через ткань 56 и трубу 26. Отслаивающий слой 55 облегчает выемку из формы после полимеризации смолы.
После помещения волокнистой структуры в корпус 20 следующий этап 12 состоит в подготовке смолы к инжекции в форму 22.
Способ согласно изобретению предназначен главным образом для изготовления деталей из композитного материала с матрицей из поликонденсированного полимера, в особенности из поликонденсированного фенольного полимера. В основном используется фенольная смола резольного типа. Фенольные смолы, обычно используемые в RTM-методах, имеют низкую вязкость. Кроме того, в них имеется большое количество растворяющего вещества, о чем свидетельствует сравнительно высокое массовое содержание летучих веществ, составляющее около 40%. В процессе полимеризации эти летучие вещества создают достаточно высокую пористость, около 15%.
Таким образом, в соответствии с отличительными признаками настоящего изобретения, впрыскивают смолу, имеющую относительно малое массовое содержание летучих веществ, менее 25%, предпочтительно менее 20%. Под летучим веществом здесь понимается растворитель, соединенный со смолой, и другие вещества, удаляемые в газообразном состоянии в процессе цикла полимеризации.
В зависимости от содержания летучих веществ в имеющейся смоляной композиции может возникнуть необходимость в предварительной обработке для понижения этого содержания. Такая предварительная обработка состоит из предварительной вакуумной дистилляции при поддержании умеренной температуры смолы. Температура выбирается достаточная для осуществления предварительной дистилляции, но не запускающая полимеризацию смолы, препятствующую ее впрыскиванию в уплотняемую волокнистую заготовку. В случае с фенольными смолами, в особенности резольного типа, эта температура выбирается, например, между 60°С и 90°С.
Для придания смоляной композиции вязкости, достаточно низкой для глубокой пропитки уплотняемых толстых волокнистых заготовок, может возникнуть необходимость в нагревании смолы для повышения ее температуры до уровня, необходимого для получения желаемой вязкости. Обычно эта вязкость должна находиться в диапазоне от 0,1 Па·с до 0,3 Па·с, предпочтительно от 0,1 Па·с до 0,15 Па·с. В случае с фенольными смолами резольного типа с содержанием летучих веществ менее 25% предпочтительная температура находится в диапазоне между 65°С и 85°С. Понятно, что температура не должна превышать значения, выше которого повышение вязкости смолы будет препятствовать ее впрыскиванию.
Смола с желаемым содержанием летучих веществ и вязкостью впрыскивается в форму 22 (этап 13) при помощи инжекционной системы 24, приспособленной для подачи смоляной композиции при желаемой температуре и, возможно, под давлением, которое может достигать, например, 3 кПа. В то же время, внутренний объем формы вакуумируется открытием клапана 27. В автоклаве 20 через трубу 28 может устанавливаться противодавление, чтобы уравновесить давление внутри и снаружи формы и избежать вздутия мембраны (мембран).
После впрыскивания смолы наступает этап полимеризации в форме 22 (этап 14). На Фиг.6 представлен пример изменения температуры и давления в форме и автоклаве в течение цикла полимеризации. Предпочтительно этап полимеризации включает в себя начальную фазу 14а, в ходе которой температура Т в автоклаве 20 повышается до уровня T1 и поддерживается на этом уровне, и в форме 22 открытием клапана 27 поддерживается вакуум. Давление P1 в автоклаве 20 может поддерживаться равным давлению окружающей среды или равным противодавлению, установленному в процессе инжекции. Температура поддерживается на уровне T1, достаточном для дегазации смолы, т.е. удаления летучих веществ, содержащихся в смоле, и при этом оставляя ее достаточно жидкой, чтобы она могла продолжать затекать в волокнистую заготовку и заполнять поры во время удаления летучих веществ через трубу 26. В случае с фенольными смолами резольного типа эта температура T1 предпочтительно составляет от 65°С до 85°С. Продолжительность t1 начальной фазы вакуумной дегазации цикла полимеризации выбирается таким образом, что она позволяет удалить достаточное количество летучих веществ, чтобы после полимеризации получить желаемый уровень остаточной пористости в полимерной матрице. Эта продолжительность t1 может составлять от нескольких часов до нескольких десятков часов.
Затем наступает конечный этап 14b полимеризации под давлением. Для этого вакуумирование формы 22 прекращается, затем в автоклаве 20 создается повышенное давление, и температура в автоклаве повышается шагами до достижения конечной температуры полимеризации Tf.
В автоклаве поддерживается относительно высокое давление Р2, предпочтительно выше 1 МПа, например, в диапазоне от 1 МПа до 2,5 МПа. Под воздействием давления смоляная композиция заполняет остаточные поры волокнистой структуры.
Если речь идет о нежесткой волокнистой структуре, давление в автоклаве вызывает сжатие волокнистой структуры, позволяющее получить деталь из композитного материала, обладающую не только уменьшенной пористостью, но также увеличенным объемным содержанием волокон по сравнению с волокнистой структурой. Под объемным содержанием волокон понимается доля, занятая волокнами в кажущемся объеме волокнистой структуры или детали.
Следует отметить, что нежесткая волокнистая структура может также быть уплотненной или предварительно уплотненной на этапе, предшествующем этапу полимеризации под давлением.
В случае с жесткой волокнистой структурой давление в автоклаве вынуждает смоляную композицию, удержанную в дренажной ткани формы, затекать в волокнистую структуру, уменьшая, таким образом, пористость.
Температура Tf зависит от типа используемой смоляной композиции. Так, в случае с фенольными смолами резольного типа предпочтительная температура Tf превышает 160°С.
После окончания полимеризации нагрев автоклава прекращается и давление в автоклаве возвращается к атмосферному.
Для облегчения заполнения пор волокнистой структуры и снижения остаточной пористости детали из композитного материала можно использовать смоляную композицию, содержащую твердые наполнители. Эти твердые наполнители должны находиться в измельченном виде и в ограниченном количестве, чтобы не препятствовать глубокой инжекции в волокнистую структуру. Так, предпочтительное массовое содержание твердых наполнителей не должно превышать 10%. В качестве твердого наполнителя можно использовать, например, сажу.
Хотя выше описано использование углеродного волокна для получения волокнистой структуры, очевидно, что могут использоваться и другие виды волокон, органических или неорганических, например стеклянное или керамическое (кремнеземное, глиноземное и т.д.).
Кроме того, возможно использование другой поликонденсированной смолы, нефенольной, если этапы подготовки смоляной композиции, инжекции в форму и полимеризации могут осуществляться способом, сходным с вышеописанным. Таким образом, могут использоваться смолы фуранового типа.
Испытания проводились на образцах "сухих" волокнистых 3D-заготовок, образованных слоями ткани из углеродного волокна, наложенными на оправку и связанными между собой методом иглопробивания для создания волокнистых заготовок в форме существенно усеченного конуса, аксиальная длина которого могла достигать 110 см и наружный диаметр мог достигать 200 см.
В испытаниях использовалась фенольная смоляная композиция резольного типа, предварительно дистиллированная так, чтобы массовое содержание летучих веществ составляло приблизительно 20%. Инжекция смоляной композиции осуществлялась при температуре приблизительно 85°С, под давлением 0,2 МПа, с вакуумированием формы.
Цикл полимеризации состоял из начальной фазы с длительностью t1 при температуре 65°С-85°C с вакуумированием формы и без повышения давления в автоклаве, и конечной фазы под давлением от 1 МПа до 2,5 МПа в автоклаве с шаговым повышением температуры до приблизительно 160°С.
Поскольку длительность t1 составляла от нескольких часов до нескольких десятков часов, в разных уплотненных деталях наблюдалось следующее:
- колебания относительной плотности от 1,35 до 1,43;
- колебания открытой остаточной пористости от 5,9% до 10%;
- колебания коэффициента уплотнения от 8% до 37%, где под коэффициентом уплотнения подразумевается относительное уменьшение объема полученной детали по сравнению с волокнистой заготовкой; и
- колебания содержания волокон от 38% до 54%.
Эти испытания подтверждают возможность использования способа согласно изобретению для уплотнения толстых волокнистых текстур с помощью метода инжекции смолы в закрытую форму (RTM), получая при этом пониженную остаточную пористость менее 11% и в случае с "сухими" волокнистыми текстурами достаточно высокое содержание волокон.
Также следует заметить, что увеличение длительности t1 до нескольких десятков часов позволяет получить низкую остаточную пористость, но снижает способность уплотнения и увеличения содержания волокон из-за увеличения вязкости смолы в конце начальной фазы этапа полимеризации.
Очевидно, что могут изготавливаться детали больших размеров, чем изготовленные в процессе указанных испытаний.
Claims (11)
1. Способ изготовления детали из композитного материала с волокнистым армированием и полимерной матрицей, включающий в себя следующие этапы:
подготовка волокнистой структуры, предназначенной для армирования изготавливаемой детали;
помещение волокнистой структуры в форму, у которой, по меньшей мере, одна стенка образована гибкой мембраной;
инжекция в форму смолы, выбранной из фенольных и фурановых смол, имеющей массовое содержание летучих веществ менее 25% и температуру, при которой ее вязкость составляет от 0,1 до 0,3 Па·с, и
полимеризация смолы в форме, помещенной в корпус с постепенно повышающейся температурой, причем этап полимеризации включает начальную стадию, в процессе которой температуру поддерживают на первом значении и в форме устанавливают вакуум для удаления выделяемых летучих веществ, и конечную стадию полимеризации, в процессе которой повышают давление в корпусе, а температуру постепенно повышают от первого значения до достижения конечной температуры полимеризации, чтобы завершить полимеризацию под давлением с получением посредством этого детали из композитного материала с остаточной объемной пористостью, составляющей менее 11%.
подготовка волокнистой структуры, предназначенной для армирования изготавливаемой детали;
помещение волокнистой структуры в форму, у которой, по меньшей мере, одна стенка образована гибкой мембраной;
инжекция в форму смолы, выбранной из фенольных и фурановых смол, имеющей массовое содержание летучих веществ менее 25% и температуру, при которой ее вязкость составляет от 0,1 до 0,3 Па·с, и
полимеризация смолы в форме, помещенной в корпус с постепенно повышающейся температурой, причем этап полимеризации включает начальную стадию, в процессе которой температуру поддерживают на первом значении и в форме устанавливают вакуум для удаления выделяемых летучих веществ, и конечную стадию полимеризации, в процессе которой повышают давление в корпусе, а температуру постепенно повышают от первого значения до достижения конечной температуры полимеризации, чтобы завершить полимеризацию под давлением с получением посредством этого детали из композитного материала с остаточной объемной пористостью, составляющей менее 11%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют волокнистую структуру, состоящую из двумерных слоев, наложенных друг на друга и связанных между собой.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что двумерные волокнистые слои связаны между собой элементами, проходящими через слои.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что двумерные волокнистые слои связаны между собой органическим или неорганическим связующим.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют нежесткую волокнистую структуру и производят уплотнение волокнистой структуры с помощью гибкой мембраны в процессе конечной стадии полимеризации под давлением.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют жесткую волокнистую структуру, между волокнистой структурой и гибкой мембраной помещают дренаж и смола, содержащаяся в дренаже, проникает в волокнистую структуру в процессе конечной стадии полимеризации под давлением.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют волокнистую структуру, которой придана жесткость посредством упрочнения частичным уплотнением.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют форму, содержащую жесткую опорную деталь, имеющую поверхность, соответствующую профилю поверхности изготавливаемой детали, на которую накладывают волокнистую структуру.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед инжекцией в форму смоляной композиции производят ее предварительную дистилляцию для снижения в ней массового содержания летучих веществ до значений менее 25%.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что смоляная композиция дополнительно содержит твердые наполнители.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап полимеризации включает приложение к волокнистой структуре давления от 1 до 2,5 МПа.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0413392 | 2004-12-16 | ||
FR0413392A FR2879498B1 (fr) | 2004-12-16 | 2004-12-16 | Densification de structures fibreuses par rtm pour la realisation de pieces en materiau composite |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007121907A RU2007121907A (ru) | 2009-01-27 |
RU2391209C2 true RU2391209C2 (ru) | 2010-06-10 |
Family
ID=34954100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007121907/12A RU2391209C2 (ru) | 2004-12-16 | 2005-12-16 | Способ уплотнения волокнистых структур методом инжекции полимера в форму для изготовления толстых деталей из композитных материалов |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7727448B2 (ru) |
EP (1) | EP1824664B1 (ru) |
JP (1) | JP4733145B2 (ru) |
KR (1) | KR101086113B1 (ru) |
CN (1) | CN101080313B (ru) |
ES (1) | ES2403635T3 (ru) |
FR (1) | FR2879498B1 (ru) |
NO (1) | NO339344B1 (ru) |
RU (1) | RU2391209C2 (ru) |
UA (1) | UA91991C2 (ru) |
WO (1) | WO2006064167A1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2480334C1 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-04-27 | Закрытое Акционерное Общество "Аэрокомпозит" | Способ изготовления изделий из волокнистого полимерного композиционного материала поверхностным инфузионным процессом и устройство для осуществления способа |
RU2480335C1 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-04-27 | Закрытое Акционерное Общество "Аэрокомпозит" | Способ изготовления волокнистых композитов вакуумной инфузией и устройство для осуществления способа |
RU2555044C2 (ru) * | 2010-06-14 | 2015-07-10 | Аутомобили Ламборгини С.П.А. | Литейная форма, выполненная из композиционного материала, и способ изготовления изделий с использованием данной литейной формы |
RU2630515C1 (ru) * | 2016-09-09 | 2017-09-11 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации | Способ обработки волокнистых армирующих наполнителей композиционных материалов |
RU2630527C1 (ru) * | 2016-09-09 | 2017-09-11 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации | Способ обработки мелкодисперсных порошковых наполнителей композиционных материалов |
RU2635141C2 (ru) * | 2012-06-05 | 2017-11-09 | Зе Боинг Компани | Способ и устройство для уменьшения пористости в деталях из композиционного полимера |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2909920B1 (fr) | 2006-12-15 | 2009-03-20 | Snecma Propulsion Solide Sa | Procede de realisation d'un ensemble carter-divergent |
FR2921295A1 (fr) * | 2007-09-24 | 2009-03-27 | Airbus France Sas | Dispositif pour la fabrication d'une piece en materiau composite integrant un systeme de drainage |
FR2934014B1 (fr) * | 2008-07-17 | 2011-05-13 | Snecma Propulsion Solide | Procede de realisation d'une tuyere ou d'un divergent de tuyere en materiau composite. |
FR2958875B1 (fr) * | 2010-04-20 | 2017-07-07 | Snecma | Dispositif de fabrication d'un carter en materiau composite et procede de fabrication mettant en oeuvre un tel dispositif |
TR201810926T4 (tr) * | 2010-08-13 | 2018-08-27 | Lm Wind Power Int Tech Ii Aps | Bir uzatılmış kompozit yapının imal edilmesi için bir usul. |
DE102010035493A1 (de) * | 2010-08-26 | 2012-03-01 | Airbus Operations Gmbh | Verfahren sowie Herstellvorrichtung zur Herstellung eines Faserverbund-Sandwichbauteils |
US20120104641A1 (en) | 2010-11-02 | 2012-05-03 | Honeywell International Inc. | Apparatus for pitch densification |
US20120104659A1 (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-03 | Honeywell International Inc. | Apparatus for pitch densification |
US20120153528A1 (en) | 2010-12-17 | 2012-06-21 | Honeywell International Inc. | Apparatus for carbon fiber processing and pitch densification |
JP5693296B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2015-04-01 | 三菱重工業株式会社 | Rtm成形装置及びrtm成形方法、並びに半成形体 |
US9127732B2 (en) | 2011-05-27 | 2015-09-08 | Honeywell International Inc. | Rigidization of porous preform prior to densification |
US9415549B2 (en) | 2011-10-26 | 2016-08-16 | Snecma | Impregnation mandrel with vacuum liner for making a gas turbine casing made of composite material |
CN102501389B (zh) * | 2011-11-15 | 2014-05-14 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种层间热滑移制备复合材料叠层结构的方法 |
ES2618653T3 (es) * | 2012-04-20 | 2017-06-21 | Nordex Energy Gmbh | Procedimiento de infusión al vacío para fabricar un componente de aerogenerador |
US20150128828A1 (en) * | 2012-07-16 | 2015-05-14 | Honeywell International Inc. | Infiltration of densified carbon-carbon composite material with low viscosity resin |
US20140080376A1 (en) * | 2012-09-20 | 2014-03-20 | United Technologies Corporation | Engineered high fiber volume polymer matrix composites |
FR3004732B1 (fr) * | 2013-04-18 | 2015-05-08 | Herakles | Outillage de maintien, chargement et installation pour la densification de preformes poreuses de revolution |
US9550701B2 (en) | 2013-07-25 | 2017-01-24 | Honeywell International Inc. | Carbon-carbon composites including isotropic carbon encapsulating layer and methods of forming the same |
WO2015047480A2 (en) * | 2013-08-20 | 2015-04-02 | United Technologies Corporation | Composite flange with three-dimensional weave architecture |
CN104760303B (zh) * | 2014-01-07 | 2018-10-19 | 北京玻钢院复合材料有限公司 | 一种固体火箭发动机绝热扩散段灌注方法 |
FR3031977B1 (fr) | 2015-01-22 | 2018-04-20 | Centre National De La Recherche Scientifique | Procede de fabrication d'une resine ablative |
FR3031978B1 (fr) * | 2015-01-22 | 2018-04-20 | Centre National De La Recherche Scientifique | Procede de fabrication d'une resine ablative |
US10081139B2 (en) | 2015-02-10 | 2018-09-25 | United Technologies Corporation | Method for improving laminate quality during resin transfer molding |
US9944526B2 (en) | 2015-05-13 | 2018-04-17 | Honeywell International Inc. | Carbon fiber preforms |
US10131113B2 (en) | 2015-05-13 | 2018-11-20 | Honeywell International Inc. | Multilayered carbon-carbon composite |
US10302163B2 (en) | 2015-05-13 | 2019-05-28 | Honeywell International Inc. | Carbon-carbon composite component with antioxidant coating |
US10035305B2 (en) | 2015-06-30 | 2018-07-31 | Honeywell International Inc. | Method of making carbon fiber preforms |
US10022890B2 (en) | 2015-09-15 | 2018-07-17 | Honeywell International Inc. | In situ carbonization of a resin to form a carbon-carbon composite |
US10300631B2 (en) | 2015-11-30 | 2019-05-28 | Honeywell International Inc. | Carbon fiber preforms |
CA2969668A1 (fr) * | 2017-06-02 | 2018-12-02 | Safran Aircraft Engines | Procede de demoulage d'un materiau composite a matrice organique |
CN110480959B (zh) * | 2019-09-09 | 2024-03-05 | 广西科技大学 | 一种艺术提篮灯罩多向抽芯哈弗滑块机构模具 |
CN110757839B (zh) * | 2019-11-06 | 2021-09-10 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 薄壁结构整体原位成型热防护套时的形状保持装置及方法 |
EP4106989A1 (en) | 2020-02-20 | 2022-12-28 | Aerojet Rocketdyne, Inc. | Article with 2d and 3d fiber structure |
RU2750803C1 (ru) * | 2020-11-05 | 2021-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Способ трансферного формования деталей профильного типа |
CN114103157A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-03-01 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 喷管壳体与收敛段绝热层一体化成型方法 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3879245A (en) * | 1972-06-27 | 1975-04-22 | Composite Structures Corp | Method of making composite cored structures |
US3975479A (en) * | 1973-03-09 | 1976-08-17 | Mcclean Anderson, Inc. | Method of fabricating a reinforced plastic article |
US4201823A (en) * | 1977-12-29 | 1980-05-06 | Rohm And Haas Company | Method for making fiber reinforced articles |
GB2173144B (en) * | 1985-04-02 | 1989-08-09 | Rolls Royce Plc | Moulding of composite materials |
US4942013A (en) * | 1989-03-27 | 1990-07-17 | Mcdonnell Douglas Corporation | Vacuum resin impregnation process |
US6001300A (en) * | 1989-12-06 | 1999-12-14 | C.A. Lawton Company | Method for making rigid three-dimensional preforms using directed electromagnetic energy |
JP2576305B2 (ja) * | 1991-05-16 | 1997-01-29 | 三菱自動車工業株式会社 | 成形方法 |
US5686038A (en) * | 1995-06-06 | 1997-11-11 | The Boeing Company | Resin transfer molding of composite materials that emit volatiles during processing |
KR20000036010A (ko) * | 1996-09-20 | 2000-06-26 | 시바 스폐셜티 케미칼스 홀딩 인코포레이티드 | 안정한 에폭시 수지 조성물을 사용하는 수지 이송 성형 방법 |
FR2771960B1 (fr) * | 1997-12-09 | 2000-02-04 | Eurocopter France | Dispositif de fabrication d'un element composite par moulage par injection sous vide d'une resine, et procede de mise en oeuvre de ce dispositif |
DE19853709C1 (de) * | 1998-11-20 | 2000-02-10 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffen bzw. Kunststoffbauteilen nach einem modifizierten RTM-Verfahren |
US6630231B2 (en) * | 1999-02-05 | 2003-10-07 | 3M Innovative Properties Company | Composite articles reinforced with highly oriented microfibers |
US7081219B2 (en) * | 1999-03-18 | 2006-07-25 | Stewart David H | Method and machine for manufacturing molded structures using zoned pressure molding |
US6325608B1 (en) * | 1999-05-17 | 2001-12-04 | North Carolina A&T State University | Apparatus and method for forming densified, carbon-carbon composites |
WO2001041993A2 (en) * | 1999-12-07 | 2001-06-14 | The Boeing Company | Double bag vacuum infusion process and system for low cost, advanced composite fabrication |
US6537470B1 (en) * | 2000-09-01 | 2003-03-25 | Honeywell International Inc. | Rapid densification of porous bodies (preforms) with high viscosity resins or pitches using a resin transfer molding process |
US7226559B2 (en) * | 2000-12-08 | 2007-06-05 | Toyota Motor Sales, U.S.A., Inc. | Method for molding structures |
JP4639549B2 (ja) * | 2001-08-07 | 2011-02-23 | 東レ株式会社 | Frpの製造方法 |
US6723273B2 (en) * | 2002-09-11 | 2004-04-20 | Keith Johnson | Curable liquid sealant used as vacuum bag in composite manufacturing |
US7419627B2 (en) * | 2002-09-13 | 2008-09-02 | Northrop Grumman Corporation | Co-cured vacuum-assisted resin transfer molding manufacturing method |
US6896841B2 (en) * | 2003-03-20 | 2005-05-24 | The Boeing Company | Molding process and apparatus for producing unified composite structures |
US7160498B2 (en) * | 2004-03-08 | 2007-01-09 | Tracker Marine, L.L.C. | Closed molding tool |
-
2004
- 2004-12-16 FR FR0413392A patent/FR2879498B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-12-16 JP JP2007546149A patent/JP4733145B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-12-16 CN CN200580043601XA patent/CN101080313B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-12-16 RU RU2007121907/12A patent/RU2391209C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2005-12-16 WO PCT/FR2005/051100 patent/WO2006064167A1/fr active Application Filing
- 2005-12-16 UA UAA200706754A patent/UA91991C2/ru unknown
- 2005-12-16 ES ES05848182T patent/ES2403635T3/es active Active
- 2005-12-16 EP EP05848182A patent/EP1824664B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2005-12-16 KR KR1020077015785A patent/KR101086113B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2005-12-16 US US11/793,362 patent/US7727448B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-06-15 NO NO20073052A patent/NO339344B1/no not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2555044C2 (ru) * | 2010-06-14 | 2015-07-10 | Аутомобили Ламборгини С.П.А. | Литейная форма, выполненная из композиционного материала, и способ изготовления изделий с использованием данной литейной формы |
RU2480334C1 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-04-27 | Закрытое Акционерное Общество "Аэрокомпозит" | Способ изготовления изделий из волокнистого полимерного композиционного материала поверхностным инфузионным процессом и устройство для осуществления способа |
RU2480335C1 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-04-27 | Закрытое Акционерное Общество "Аэрокомпозит" | Способ изготовления волокнистых композитов вакуумной инфузией и устройство для осуществления способа |
RU2635141C2 (ru) * | 2012-06-05 | 2017-11-09 | Зе Боинг Компани | Способ и устройство для уменьшения пористости в деталях из композиционного полимера |
RU2630515C1 (ru) * | 2016-09-09 | 2017-09-11 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации | Способ обработки волокнистых армирующих наполнителей композиционных материалов |
RU2630527C1 (ru) * | 2016-09-09 | 2017-09-11 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации | Способ обработки мелкодисперсных порошковых наполнителей композиционных материалов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4733145B2 (ja) | 2011-07-27 |
NO20073052L (no) | 2007-09-13 |
CN101080313B (zh) | 2010-06-16 |
US7727448B2 (en) | 2010-06-01 |
RU2007121907A (ru) | 2009-01-27 |
JP2008524016A (ja) | 2008-07-10 |
UA91991C2 (ru) | 2010-09-27 |
EP1824664A1 (fr) | 2007-08-29 |
KR101086113B1 (ko) | 2011-11-30 |
US20080128938A1 (en) | 2008-06-05 |
ES2403635T3 (es) | 2013-05-20 |
KR20070087017A (ko) | 2007-08-27 |
FR2879498B1 (fr) | 2009-01-30 |
WO2006064167A1 (fr) | 2006-06-22 |
FR2879498A1 (fr) | 2006-06-23 |
EP1824664B1 (fr) | 2013-02-13 |
NO339344B1 (no) | 2016-11-28 |
CN101080313A (zh) | 2007-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2391209C2 (ru) | Способ уплотнения волокнистых структур методом инжекции полимера в форму для изготовления толстых деталей из композитных материалов | |
US10183450B2 (en) | Method for impregnation of a fibrous preform and device for implementation of the said method | |
US11285638B2 (en) | Method of fabricating a composite material part by injecting a filled slurry into a fiber texture | |
CN111971263B (zh) | 通过向纤维结构注入负载的陶瓷浆料来制造由复合材料制成的部件的方法 | |
US10427983B2 (en) | Method for manufacturing part made of composite material | |
US10328604B2 (en) | Method for manufacturing a refractory part made of composite material | |
CA2243153C (en) | A method of manufacturing carbon-carbon composite material parts in particular brake disks | |
US5770127A (en) | Carbon or graphite foam reinforced composites | |
CN1380849A (zh) | 用注塑法制造纤维增强构件的方法和装置 | |
KR101565191B1 (ko) | 복합소재로 노즐 혹은 노즐 발산부를 만드는 방법 | |
US20090309268A1 (en) | Method for producing structures of complex shapes of composite materials | |
RU2566774C2 (ru) | Способ изготовления детали из композитного материала с полым сердечником | |
RU2446946C1 (ru) | Многослойный гибкий плоский материал | |
US20140027957A1 (en) | Device for manufacturing a composite part including a bell and associated method | |
EP2327525B1 (en) | Mold core for fabricating a part out of composite material | |
EP3162547B1 (en) | Improved laminate resin transfer molding of fibrous preforms using particle filled resin systems | |
US20150014898A1 (en) | Device and method for producing a moulded part from a composite material | |
RU2201343C2 (ru) | Способ изготовления изделий из композиционных материалов | |
WO2018234686A1 (fr) | Procédé de réalisation d'une pièce de forme tronconique ou cylindrique en matériau composite et outillage d'imprégnation d'une préforme fibreuse de forme tronconique ou cylindrique | |
JP2001191351A (ja) | 複合材の製造方法 | |
JP2005067089A (ja) | 成形物の成形方法 | |
EP3766691A1 (en) | A method for making a preform of fiber-reinforced composite material | |
CN116238095A (zh) | 一种碳碳筒柱的制备方法 | |
JP3735351B2 (ja) | 複合材の製造方法 | |
WO2013105082A1 (en) | Resin infusion apparatus and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140815 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171217 |