RU2435665C1 - Способ изготовления изделий из композиционных материалов - Google Patents
Способ изготовления изделий из композиционных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2435665C1 RU2435665C1 RU2010132039/05A RU2010132039A RU2435665C1 RU 2435665 C1 RU2435665 C1 RU 2435665C1 RU 2010132039/05 A RU2010132039/05 A RU 2010132039/05A RU 2010132039 A RU2010132039 A RU 2010132039A RU 2435665 C1 RU2435665 C1 RU 2435665C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working fluid
- pressure
- hydroclave
- package
- mandrel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к технологии изготовления изделий из композиционных материалов, а именно деталей для силовых конструкций, например раструбов сопловых блоков ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ). Процесс изготовления изделий из композиционных материалов включает нанесение исходного материала на жесткую оправку, установку оправки с полученным пакетом материала в заполненную связующим эластичную диафрагму, размещенную в гидроклаве, и пропитку пакета материала связующим под воздействием давления рабочей жидкости, передаваемого поверхности пакета через эластичную диафрагму. При пропитке заполняют гидроклав рабочей жидкостью со скоростью 100-125 литров в минуту, создают давление 5 кгс/см2 и выдерживают пакет материала под воздействием этого давления в течение 10 минут, сбрасывают давление и откачивают рабочую жидкость из гидроклава с той же скоростью, что и при заполнении, повторяют проведенные операции. Снова заполняют гидроклав рабочей жидкостью и выдерживают пакет материала под воздействием гидростатического давления жидкости в течение 12 часов, после чего откачивают рабочую жидкость, создают вакуум и извлекают оправку с пропитанным пакетом материала из гидроклава. Использование изобретения для изготовления крупногабаритных вкладышей сопловых блоков РДТТ обеспечило высокое качество изготовления деталей из композиционных материалов при обеспечении требуемой технологичности. 2 ил.
Description
Изобретение относится к технологии изготовления изделий из композиционных материалов, а именно деталей для силовых конструкций, например раструбов сопловых блоков ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ).
Известен способ изготовления изделий из композиционных материалов, включающий установку пропитанного связующим каркаса исходного материала на жесткую оправку и отверждение в гидроклаве с эластичной диафрагмой (см. И.М.Буланов, В.В.Воробей. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. - М.: Издательство МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1998 г. - стр.128, 146-148).
Наличие эластичной диафрагмы позволяет обеспечить необходимую герметичность и равномерную передачу давления и температуры каркасу исходного материала в процессе отверждения.
Но применение этого способа связано с необходимостью использования дополнительного оборудования для пропитки связующим каркаса исходного материала, что повышает трудоемкость и стоимость способа.
Известен также способ изготовления изделий из композиционных материалов, включающий нанесение исходного материала на жесткую оправку, установку оправки с полученным пакетом материала в заполненную связующим эластичную диафрагму, размещенную в гидроклаве, и пропитку пакета материала связующим под давлением рабочей жидкости, передаваемым поверхности пакета через эластичную диафрагму (патент РФ №2201343), являющийся наиболее близким аналогом предлагаемого способа.
При применении этого способа исключается необходимость дополнительного оборудования для пропитки, так как пропитка связующим пакета исходного материала осуществляется в гидроклаве для отверждения.
Однако применение известного способа, в котором пропитка каркаса осуществляется под давлением заполняющей гидроклав рабочей жидкости, передаваемым на связующее через эластичную диафрагму, показало, что в ряде случаев качество изделий из КМ не соответствует требуемым критериям.
Выяснено, что низкое качество изделий из КМ определяется недостаточно высоким качеством пропитки исходного материала связующим.
Установлено, что качество пропитки исходного материала связующим в гидроклаве во многом определяется операциями, связанными с воздействием давления рабочей жидкости через эластичную диафрагму на пакет исходного материала.
В известном способе режим воздействия через эластичную диафрагму недостаточно полно регламентирован, а известные операции недостаточно приемлемы для качественной пропитки, и значения параметров этих операций не оптимальны, что приводит к снижению качества изготовления изделий из КМ.
Низкое качество изготовления недопустимо для раструбов газового тракта сопловых блоков РДТТ, работающих в особо теплонапряженных условиях.
Технической задачей данного изобретения является улучшение качества изготовления изделий из КМ.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления изделий из композиционных материалов, включающем нанесение исходного материала на жесткую оправку, установку оправки с полученным пакетом материала в заполненную связующим эластичную диафрагму, размещенную в гидроклаве, и пропитку пакета материала связующим под воздействием давления рабочей жидкости, передаваемого поверхности пакета через эластичную диафрагму, заполняют гидроклав рабочей жидкостью со скоростью 100-125 литров в минуту, после заполнения гидроклава создают давление 5 кгс/см2 и выдерживают пакет материала под воздействием этого давления в течение 10 минут, сбрасывают давление и откачивают рабочую жидкость из гидроклава с той же скоростью, что и при заполнении, выдерживают пакет без воздействия давления в течение 10 минут, повторяют проведенные операции, снова заполняют гидроклав рабочей жидкостью и выдерживают пакет материала под воздействием гидростатического давления жидкости в течение 12 часов, после чего откачивают рабочую жидкость, создают в гидроклаве вакуум и извлекают оправку с пропитанным пакетом материала из гидроклава.
В результате многочисленных опытов, при проведении которых использовались известные операции, вводились новые операции, а также варьировались параметры (скорость заполнения гидроклава жидкостью, давление жидкости, время выдержки после проведения операций и т.д.), разработана совокупность расположенных в строго определенной последовательности операций с оптимальными значениями параметров, позволяющая получить требуемое качество изготовления изделий из КМ в гидроклаве.
При этом экспериментально-расчетным путем определен оптимальный, с точки зрения получения наилучшей структуры композиционного материала, режим воздействия рабочей жидкости на пакет исходного материала в процессе пропитки, обеспечивающий наиболее равномерное и однородное распределение связующего в материале пакета.
Сущность способа поясняется чертежами.
На фиг.1 показан корпус гидроклава с заполненной связующим эластичной диафрагмой и размещенной в ней оправкой с пакетом исходного материала.
На фиг.2 показан гидроклав, заполненный рабочей жидкостью, и размещенная в эластичной диафрагме оправка с пакетом пропитываемого связующим материала.
Изготовление изделий предлагаемым способом осуществляется следующим образом.
Наносят исходный материал 1, например угольную ткань типа УРАЛ-ТМ-4-22, на жесткую оправку 2 с образованием пакета методом прошивки слоев материала нитью.
В гидроклав 3 вкладывают эластичную диафрагму 4 и при помощи вакуумного насоса создают вакуум в полости между корпусом 5 гидроклава 3 и эластичной диафрагмой 4, эластичная диафрагма 4 растягивается и прилегает к внутренней поверхности корпуса 5 гидроклава 3, после чего заливают связующее 6 на основе смолы СФ-010 в полость эластичной диафрагмы 4.
Устанавливают оправку 1 с пакетом 2 исходного материала основанием вверх в гидроклав 3, при этом связующее 6 смачивает наружную поверхность пакета 2 исходного материала.
Герметизируют заполненную связующим 6 полость между оправкой 1 с пакетом 2 исходного материала и внутренней поверхностью эластичной диафрагмы 4, после чего герметизируют гидроклав 3, герметично устанавливая крышку 7 и скрепляя ее бандажом 8 с фланцем корпуса 5 гидроклава 3.
Затем снимают вакуум между корпусом 5 гидроклава 3 и эластичной диафрагмой, выключая вакуумный насос.
Закачивают при помощи насоса в корпус 5 гидроклава 3 через штуцер, расположенный в его нижней части, рабочую жидкость 9 (глицерин) со скоростью 100-125 литров в минуту, постепенно воздействуя, начиная снизу, на пакет 2 гидростатическим давлением жидкости.
После заполнения корпуса гидроклава жидкостью создают давление 5 кгс/см2, не более.
Выдерживают пакет исходного материала под этим давлением в течение 10 минут.
Сбрасывают давление и откачивают рабочую жидкость из гидроклава со скоростью 100-125 литров в минуту, постепенно снимая воздействие гидростатического давления жидкости на пакет 2, начиная с верхней его части, по мере убывания жидкости из гидроклава.
Выдерживают пакет исходного материала без воздействия давления жидкости в течение 10 минут.
Повторяют проведенные операции в той же последовательности и с теми же параметрами: закачивают рабочую жидкость со скоростью 100-125 литров в минуту, после заполнения корпуса гидроклава жидкостью создают давление 5 кгс/см2, не более, выдерживают пакет 2 исходного материала под этим давлением в течение 10 минут, сбрасывают давление и откачивают рабочую жидкость из гидроклава со скоростью 100-125 литров в минуту, выдерживают пакет 2 исходного материала без воздействия жидкости в течение 10 минут.
Снова заполняют гидроклав рабочей жидкостью и выдерживают пакет материала под воздействием гидростатического давления в течение 12 часов, затем откачивают рабочую жидкость из гидроклава и при помощи вакуумного насоса создают вакуум в полости между корпусом 5 гидроклава 3 и эластичной диафрагмой 4, эластичная диафрагма 4 растягивается и прилегает к внутренней поверхности корпуса 5 гидроклава 3, после чего извлекают оправку 1 с пакетом 2 пропитанного связующим 6 материала из гидроклава 3.
Затем производят сушку пропитанного связующим пакета материала.
Результаты препарации опытных образцов, изготовленных предлагаемым способом, показали наличие, практически, однородной структуры материала готовой детали.
Применение изобретения для изготовления крупногабаритных вкладышей сопловых блоков РДТТ подтвердило высокое качество изготовления деталей из композиционных материалов при обеспечении требуемой технологичности.
Claims (1)
- Способ изготовления изделий из композиционных материалов, включающий нанесение исходного материала на жесткую оправку, установку оправки с полученным пакетом материала в заполненную связующим эластичную диафрагму, размещенную в гидроклаве, и пропитку пакета материала связующим под воздействием давления рабочей жидкости, передаваемым поверхности пакета материала через эластичную диафрагму, отличающийся тем, что заполняют гидроклав рабочей жидкостью со скоростью 100-125 л в минуту, создают давление 5 кгс/см2 и выдерживают пакет материала под воздействием этого давления в течение 10 мин, сбрасывают давление и откачивают рабочую жидкость из гидроклава с той же скоростью, что и при заполнении, выдерживают пакет без воздействия давления в течение 10 мин, повторяют проведенные операции, снова заполняют гидроклав рабочей жидкостью и выдерживают пакет материала под воздействием гидростатического давления жидкости в течение 12 ч, после чего откачивают рабочую жидкость, создают в гидроклаве вакуум и извлекают оправку с пропитанным пакетом материала из гидроклава.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010132039/05A RU2435665C1 (ru) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Способ изготовления изделий из композиционных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010132039/05A RU2435665C1 (ru) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Способ изготовления изделий из композиционных материалов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2435665C1 true RU2435665C1 (ru) | 2011-12-10 |
Family
ID=45405504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010132039/05A RU2435665C1 (ru) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Способ изготовления изделий из композиционных материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2435665C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2703206C2 (ru) * | 2014-08-22 | 2019-10-15 | Сафран Эркрафт Энджинз | Самоусиленный корпус, состоящий из композиционного материала с органической матрицей |
| RU2722532C1 (ru) * | 2019-09-11 | 2020-06-01 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ изготовления изделий из композиционных материалов |
-
2010
- 2010-07-29 RU RU2010132039/05A patent/RU2435665C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2703206C2 (ru) * | 2014-08-22 | 2019-10-15 | Сафран Эркрафт Энджинз | Самоусиленный корпус, состоящий из композиционного материала с органической матрицей |
| RU2722532C1 (ru) * | 2019-09-11 | 2020-06-01 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ изготовления изделий из композиционных материалов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10189216B2 (en) | Process and apparatus for molding composite articles | |
| JP5671454B2 (ja) | 連続するファイバ合成部品をモールド成形する方法と装置。 | |
| JP4118685B2 (ja) | 複合材および金属部品の製造、成形および接合システム | |
| RU2435665C1 (ru) | Способ изготовления изделий из композиционных материалов | |
| JP2008531337A (ja) | 単一真空減量複合パネルの修復 | |
| JP2022501237A (ja) | 繊維強化複合部品を生産するインフュージョンデバイス及び方法 | |
| US3513051A (en) | Method of applying liners with a protective cover,to rocket motor casings | |
| US2628402A (en) | Method and apparatus for molding concrete | |
| CN105655123B (zh) | 使用制造耐高温线圈的装置的制造耐高温线圈的工艺 | |
| RU2447990C2 (ru) | Способ изготовления изделий из композиционных материалов | |
| RU2322351C2 (ru) | Способ изготовления изделий из композиционных материалов | |
| US10479031B2 (en) | Device and method for infiltrating a fiber preform | |
| RU2708601C1 (ru) | Способ изготовления изделий из композиционных материалов | |
| US20040231823A1 (en) | Hydrogen storage alloy, hydrogen storage alloy unit and heat pump and hydrogen compression apparatus that utilize the hydrogen storage alloy | |
| RU2722532C1 (ru) | Способ изготовления изделий из композиционных материалов | |
| RU2201343C2 (ru) | Способ изготовления изделий из композиционных материалов | |
| US10487745B2 (en) | Method for manufacturing of at least one part of an engine component by means of a blank of intumescent material | |
| CN112455052B (zh) | 一种改善层间粘结的装置 | |
| CN104309048B (zh) | 一种使用薄膜制造绝热管道的方法 | |
| CN105382458B (zh) | 膜片与蒸汽球阀阀座组焊工装及其组焊工艺 | |
| JP2004174776A (ja) | 繊維強化プラスチックの製造装置 | |
| WO2019148799A1 (zh) | 利用填充液体填充电枢的工艺装备和方法 | |
| JP2007168428A (ja) | 複合材料の成形方法 | |
| RU2445207C1 (ru) | Оправка для изготовления изделий из композиционных материалов | |
| US2386961A (en) | Apparatus for molding tubular concrete bodies |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200730 |