RU2505409C2 - Method of producing reinforced shell from polymer composites - Google Patents

Method of producing reinforced shell from polymer composites Download PDF

Info

Publication number
RU2505409C2
RU2505409C2 RU2012117370/05A RU2012117370A RU2505409C2 RU 2505409 C2 RU2505409 C2 RU 2505409C2 RU 2012117370/05 A RU2012117370/05 A RU 2012117370/05A RU 2012117370 A RU2012117370 A RU 2012117370A RU 2505409 C2 RU2505409 C2 RU 2505409C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sections
mandrel
laid
separation layer
layers
Prior art date
Application number
RU2012117370/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012117370A (en
Inventor
Ольга Владимировна Биткина
Елена Владимировна Биткина
Александр Владимирович Денисов
Сергей Александрович Еремин
Ольга Игоревна Рогальская
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Пластик"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Пластик" filed Critical Открытое акционерное общество "Пластик"
Priority to RU2012117370/05A priority Critical patent/RU2505409C2/en
Publication of RU2012117370A publication Critical patent/RU2012117370A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2505409C2 publication Critical patent/RU2505409C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: separation layer is laid onto mandrel. Said separation layer is laid section-by-section in pre-making the sections from anti-adhesion resilient material with metal inserts. Said metal inserts have holes for attaching said sections to the mandrel by fastening mounts. Said sections are fitted on said mandrel after prepreg work pieces laid thereon manually or with the help of automated placer in compliance with overlapping pattern of reinforcement. Shell skin layers, sawing block, drain layers and vacuum bag are laid at aforesaid layers. After thermal treatment, made article is withdrawn from mandrel and sections are detached.
EFFECT: higher reliability, lower costs and labor input.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании конструкций, применяемых в космической и авиационной технике, работающих в условиях повышенных нагрузок.The invention relates to the field of engineering and can be used to create structures used in space and aviation technology, operating under high loads.

Известен способ изготовления элементов планера самолета из полимерных композиционных материалов по патенту RU №2312790 от 14.06.2006, МПК В64С 3/20 (2006), В32В 1/00 (2006), В32В 37/00 (2006).A known method of manufacturing elements of an airplane glider from polymer composite materials according to patent RU No. 2312790 dated 06/14/2006, IPC B64C 3/20 (2006), B32B 1/00 (2006), B32B 37/00 (2006).

Способ изготовления элементов планера самолета из полимерных композиционных материалов заключается в том, что на оправку укладывают разделительный слой, наматывают спиральные и кольцевые слои силовых элементов, обжимающую облицовку из термоусаживающего материала, термообрабатывают, снимают с оправки и удаляют облицовку и разделительный слой. Разделительный слой укладывают посекционно, изготавливая предварительно секции из антиадгезионного эластичного материала, выполняя в секциях щели. Секции укладывают с образованием из этих щелей по всему разделительному слою спиральных обоих направлений и кольцевых канавок. Ориентируют и закрепляют секции на оправке крепежно-установочными элементами. Заполняют канавки полимерным композиционным материалом, например жгутом из однонаправленных углеродных нитей, пропитанных полимерным связующим.A method of manufacturing aircraft glider elements from polymer composite materials consists in laying a separation layer on a mandrel, wrapping spiral and annular layers of power elements, crimping a cladding of heat-shrink material, heat treating, removing it from the mandrel and removing the cladding and separation layer. The separation layer is stacked in sections, pre-manufacturing sections of the release of elastic material, performing in the sections of the gap. Sections are laid with the formation of these slots along the entire separation layer spiral both directions and annular grooves. Orient and fix the section on the mandrel mounting and installation elements. The grooves are filled with a polymer composite material, for example, a bundle of unidirectional carbon fibers impregnated with a polymer binder.

Недостатком известного способа является отсутствие возможности реализации перекрестных схем армирования по толщинам конструкции при использовании метода намотки однонаправленным наполнителем, пропитанным полимерным связующим. Кроме того, секции разделительного слоя изготавливаются только из эластичного материала, и, как следствие, высокая стоимость средств технологического оснащения, возникновение необходимости создания более высокого внешнего давления для обеспечения требуемых геометрических размеров и формы конструкции, повышенная трудоемкость сборки средств технологического оснащения, так как для обеспечения необходимой точности расположения элементов конструкции требуются более сложные в конструктивном плане крепежно-установочные элементы.The disadvantage of this method is the lack of the possibility of implementing cross-reinforcement schemes for thicknesses using the method of winding a unidirectional filler impregnated with a polymer binder. In addition, the separation layer sections are made only of elastic material, and, as a consequence, the high cost of technological equipment, the need to create a higher external pressure to provide the required geometric dimensions and shape of the structure, the increased complexity of the assembly of technological equipment, as to ensure the necessary accuracy of the arrangement of structural elements requires more structurally complex fastening and installation elements.

Известный способ как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату выбран в качестве прототипа.The known method as the closest in technical essence and the achieved result is selected as a prototype.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение реализации в конструкции подкрепленной оболочки из полимерных композиционных материалов различных схем армирования (в частности, перекрестной схемы армирования), повышение надежности конструкции, снижение стоимости средств технологического оснащения, а также трудоемкости их сборки.The technical problem to which the claimed invention is directed is to ensure the implementation of a reinforced shell of polymer composite materials of various reinforcement schemes (in particular, a cross reinforcement scheme) in the structure, to increase the reliability of the structure, reduce the cost of technological equipment, as well as the complexity of their assembly.

Технический результат, который может быть достигнут при решении технической задачи, заключается в повышении надежности конструкции за счет применения различных схем армирования, а также в снижении стоимости средств технологического оснащения, трудоемкости сборки за счет включения металлических вкладышей в конструкцию секций из эластичного материала.The technical result that can be achieved by solving the technical problem is to increase the reliability of the structure through the use of various reinforcement schemes, as well as to reduce the cost of technological equipment, the complexity of the assembly due to the inclusion of metal inserts in the design of sections of elastic material.

Поставленная задача с достижением технического результата решается тем, что способ изготовления подкрепленной оболочки из полимерных композиционных материалов, включающий применение оправки и секций разделительного слоя из эластичного материала, имеет следующие отличительные признаки:The problem with the achievement of the technical result is solved in that the method of manufacturing a reinforced shell of polymer composite materials, including the use of the mandrel and sections of the separation layer of elastic material, has the following distinctive features:

- секции разделительного слоя, изготовленные из антиадгезионного эластичного материала, дополнены металлическими вкладышами - признак существенный, направлен на решение поставленной задачи с достижением технического результата - на снижение стоимости средств технологического оснащения за счет уменьшения количества эластичного материала, на повышение точности установки секций на оправке за счет жесткости металлических вкладышей, на снижение трудоемкости сборки средств технологического оснащения за счет упрощения конструкции крепежно-установочных элементов, на уменьшение внешнего давления для обеспечения требуемых геометрических размеров и формы конструкции;- sections of the separation layer made of release adhesive elastic material, supplemented with metal inserts - an essential sign, aimed at solving the problem with achieving a technical result - to reduce the cost of technological equipment by reducing the amount of elastic material, to improve the accuracy of installation of sections on the mandrel due to stiffness of metal liners, to reduce the complexity of the assembly of technological equipment due to the simplification of the design of the crepe mounting elements to reduce external pressure to ensure the required geometric dimensions and shape of the structure;

- секции устанавливают на оправку после укладки (вручную или с помощью автоматизированного укладчика) на них заготовок из препрега - признак существенный, направлен на решение поставленной задачи с достижением технического результата - на повышение надежности работы конструкции за счет реализации любой схемы армирования (в том числе перекрестной схемы) по толщинам подкрепления и обшивки.- the sections are installed on the mandrel after laying (manually or using an automated stacker) on them prepreg blanks - an essential sign, aimed at solving the problem with the achievement of the technical result - to improve the reliability of the structure due to the implementation of any reinforcement scheme (including cross Schemes) according to the thickness of the reinforcement and casing.

Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата. Использования единой совокупности существенных отличительных признаков в известном техническом решении не обнаружено, что характеризует соответствие технического решения критерию «новизна».These distinctive features are significant, since each individually and all together are aimed at solving the problem with the achievement of a technical result. The use of a single set of essential distinguishing features in the known technical solution is not found, which characterizes the conformity of the technical solution to the criterion of "novelty."

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи с достижением технического результата и характеризует предложенные технические решения существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники и аналогом. Данные технические решения являются результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы по повышению надежности работы подкрепленных оболочек вращения без использования известных проектировочных решений, рекомендаций, материалов и обладают неочевидностью, что свидетельствует об их соответствии критерию «изобретательский уровень».A single set of new essential features with common known provides a solution to the problem with the achievement of a technical result and characterizes the proposed technical solutions by significant differences compared with the prior art and the analogue. These technical solutions are the result of research and experimental work to improve the reliability of the work of reinforced shells of rotation without using known design solutions, recommendations, materials and are non-obvious, which indicates their compliance with the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид в разрезе оправки с установленными на нее секциями, основными конструктивными элементами подкрепленной оболочки, цулагой, дренажным слоем и вакуумным мешком; на фиг.2 - поперечное сечение секции с уложенными на нее слоями подкрепления и обшивки.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view in section of a mandrel with sections installed on it, the main structural elements of the reinforced shell, tsulag, drainage layer and a vacuum bag; figure 2 is a cross section of a section with layers of reinforcement and sheathing laid on it.

Способ изготовления подкрепленной оболочки из полимерного композиционного материала, при котором на секции 1, в состав которых входят металлические вкладыши 2, в соответствии с требуемой схемой армирования укладывают (вручную или автоматизированным укладчиком) заготовки препрега 3, воспроизводящие подкрепление (ребра 4 и шпангоуты 5) оболочки. Собранные секции устанавливают на оправку 6. Установка секций на оправку сопровождается фиксацией секций при помощи отверстий 7 (показаны условно) в металлическом вкладыше. Поверх секций укладывают (вручную или автоматизированным укладчиком) слои обшивки 8 в соответствии с требуемой схемой армирования. На слои обшивки устанавливают стеклотекстолитовую оболочку 9 (цулагу), дренажный слой 10 и вакуумный мешок 11. Разборку средств технологического оснащения после режима термообработки осуществляют в обратной последовательности.A method of manufacturing a reinforced shell from a polymer composite material, in which sections 1, which include metal inserts 2, are laid (manually or by an automated stacker) with prepreg 3 blanks, reproducing the reinforcement (ribs 4 and frames 5) of the shell, in accordance with the required reinforcement scheme . The assembled sections are mounted on the mandrel 6. The installation of the sections on the mandrel is accompanied by the fixation of the sections using the holes 7 (shown conditionally) in a metal insert. On top of the sections, lay (manually or by an automated stacker) skin layers 8 in accordance with the required reinforcement scheme. A fiberglass sheath 9 (tsulagu), a drainage layer 10 and a vacuum bag 11 are installed on the casing layers. Disassembling the technological equipment after the heat treatment is carried out in the reverse order.

Таким образом, новое техническое решение при реализации в подкрепленной оболочке вращения из полимерных композиционных материалов является воспроизводимым промышленным путем с помощью известных технологий, дает новый технический результат, соответствует критерию «промышленная применимость», т.е. уровню изобретения.Thus, a new technical solution when implementing rotation from polymer composite materials in a reinforced shell is reproducible industrially using known technologies, gives a new technical result, meets the criterion of "industrial applicability", i.e. level of invention.

Источники информацииInformation sources

1. RU №2312790 от 14.06.2006, МПК В64С 3/20 (2006), В32В 1/00 (2006), В32В 37/00 (2006), «Способ изготовления элементов планера самолета из полимерных композиционных материалов, оправка для осуществления способа изготовления планера самолета и элементы планера самолета из полимерных материалов» (прототип).1. RU No. 2312790 of 06/14/2006, IPC В64С 3/20 (2006), В32В 1/00 (2006), В32В 37/00 (2006), “A method of manufacturing elements of an airframe from polymer composite materials, a mandrel for implementing the method manufacturing an airplane glider and elements of an airplane glider from polymer materials ”(prototype).

Claims (1)

Способ изготовления подкрепленной оболочки из полимерных композиционных материалов, при котором на оправку укладывают секции разделительного слоя, на секции укладывают слои обшивки, термообрабатывают, снимают с оправки и удаляют секции, отличающийся тем, что секции разделительного слоя, изготовленные из антиадгезионного эластичного материала, дополнены металлическими вкладышами с отверстиями для фиксации секций на оправке, секции устанавливают на оправку после укладки на них заготовок из препрега, вручную или с помощью автоматизированного укладчика, в соответствии с перекрестной схемой армирования. A method of manufacturing a reinforced shell made of polymer composite materials, in which sections of the separation layer are laid on the mandrel, sheathing layers are laid on the sections, heat treated, removed from the mandrel and sections are removed, characterized in that the separation layer sections made of elastic adhesive material are supplemented with metal inserts with holes for fixing sections on the mandrel, the sections are mounted on the mandrel after laying blanks from prepreg on them, manually or using an automated bath stacker, in accordance with the cross reinforcement scheme.
RU2012117370/05A 2012-04-26 2012-04-26 Method of producing reinforced shell from polymer composites RU2505409C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012117370/05A RU2505409C2 (en) 2012-04-26 2012-04-26 Method of producing reinforced shell from polymer composites

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012117370/05A RU2505409C2 (en) 2012-04-26 2012-04-26 Method of producing reinforced shell from polymer composites

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012117370A RU2012117370A (en) 2013-11-10
RU2505409C2 true RU2505409C2 (en) 2014-01-27

Family

ID=49516527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012117370/05A RU2505409C2 (en) 2012-04-26 2012-04-26 Method of producing reinforced shell from polymer composites

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2505409C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2112697C1 (en) * 1996-08-27 1998-06-10 Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Panel made from composite material
RU2230406C2 (en) * 2001-08-27 2004-06-10 Симонов Владимир Федорович Stable-size integral part of composite materials, method and mold for its manufacture
WO2006131532A1 (en) * 2005-06-07 2006-12-14 Airbus Deutschland Gmbh Method for manufacturing a reinforced shell for forming component parts for aircraft and shell for component parts for aircraft
RU2312790C1 (en) * 2006-06-14 2007-12-20 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения Method of manufacture of aircraft airframe components from polymer composite materials and mandrel for realization of this method
RU2355583C2 (en) * 2007-05-29 2009-05-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие Государственный научно-производственный ракетно-космический центр (ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") Production method of large three-layer structures from polymer composites
RU2010146188A (en) * 2008-04-15 2012-05-20 Эирбус Операсьон Гмбх (De) METHOD FOR MANUFACTURING EQUIPPED WITH BOTH SIDES BY COVERING LAYERS OF THE CORE COMPOSITE

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2112697C1 (en) * 1996-08-27 1998-06-10 Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Panel made from composite material
RU2230406C2 (en) * 2001-08-27 2004-06-10 Симонов Владимир Федорович Stable-size integral part of composite materials, method and mold for its manufacture
WO2006131532A1 (en) * 2005-06-07 2006-12-14 Airbus Deutschland Gmbh Method for manufacturing a reinforced shell for forming component parts for aircraft and shell for component parts for aircraft
RU2312790C1 (en) * 2006-06-14 2007-12-20 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения Method of manufacture of aircraft airframe components from polymer composite materials and mandrel for realization of this method
RU2355583C2 (en) * 2007-05-29 2009-05-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие Государственный научно-производственный ракетно-космический центр (ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") Production method of large three-layer structures from polymer composites
RU2010146188A (en) * 2008-04-15 2012-05-20 Эирбус Операсьон Гмбх (De) METHOD FOR MANUFACTURING EQUIPPED WITH BOTH SIDES BY COVERING LAYERS OF THE CORE COMPOSITE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012117370A (en) 2013-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101500796B (en) Laminated construction and structure type structure and manufacture the method being used for aerospace parts
RU2522538C2 (en) Aircraft pressure bulkhead assembly structure
JP6120086B2 (en) Multi-box wing spar and skin
RU2013128408A (en) COMPOSITE HAT-SHAPED REINFORCEMENT PROFILE, COMPOSITE HARD-REINFORCED HAT-SHAPED PROFILES AND WAYS OF THEIR MANUFACTURE
RU2010136997A (en) METHOD FOR PRODUCING PARTS FROM FIBROUS COMPOSITE, PART FROM FIBROUS COMPOSITES, AND ALSO PART OF THE FUSELAGE OF Aircraft FROM FIBERAL COMPOSITES
CN106232343B (en) Composite sandwich plate with the curable composite skin with asymmetric resin distribution
EP2865516B1 (en) Skin-stiffened composite panel and method of its manufacture
RU2312790C1 (en) Method of manufacture of aircraft airframe components from polymer composite materials and mandrel for realization of this method
RU2011139012A (en) TANK FROM COMPOSITE MATERIAL, WING AND METHOD FOR PRODUCING THE SPECIFIED TANK
BRPI0806718A2 (en) cladding element as part of an aircraft fuselage
RU2518519C2 (en) Panel of laminar composites
RU2011133035A (en) ADVANCED COMPOSITE MATERIALS
EP2727820B1 (en) Stringer
CN105082575A (en) Method for manufacturing a part made of composite material for an aircraft structure by pultrusion and cocuring
WO2015153475A1 (en) Systems and methods of producing a structural and non-structural homogeneous and hybrid composite panels, prepregs, hand layup panels with "basalt" fiber, various composite materials, and additives
EP2774854B1 (en) An improved monolithic fan cowl of an aircraft engine and a manufacturing method thereof
JP2010507530A (en) Wing panel structure
RU2505409C2 (en) Method of producing reinforced shell from polymer composites
ITTO20130871A1 (en) METHOD FOR THE IMPLEMENTATION OF STRENGTHS OF REINFORCEMENT CAVES INTERSECAN BETWEEN THEM.
EP3248774B1 (en) Fireproof polymer matrix composite structure
EP3476580A1 (en) Composite material member, gap material, pultrusion device, and pultrusion method
US11312467B2 (en) Stiffener for an aircraft assembly
RU180397U1 (en) MAINTENANCE AREA
GB2543896A (en) Composite rung for a ladder and method
RU2681814C1 (en) Method of manufacturing of bulk composition panels

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150427

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160927

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20161004