RU2507071C1 - Method of producing triply polymer composite (tpc) - Google Patents
Method of producing triply polymer composite (tpc) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2507071C1 RU2507071C1 RU2012125160/05A RU2012125160A RU2507071C1 RU 2507071 C1 RU2507071 C1 RU 2507071C1 RU 2012125160/05 A RU2012125160/05 A RU 2012125160/05A RU 2012125160 A RU2012125160 A RU 2012125160A RU 2507071 C1 RU2507071 C1 RU 2507071C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- laying
- panels
- middle layer
- resin
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к способу получения трехслойного полимерного композиционного материала для авиа- и судостроения, машиностроения, промышленного и гражданского строительства. Изобретение относится к способу получения трехслойного полимерного композиционного материала методом закрытого формования, в частности методом инфузии.The present invention relates to a method for producing a three-layer polymer composite material for aircraft and shipbuilding, mechanical engineering, industrial and civil engineering. The invention relates to a method for producing a three-layer polymer composite material by the method of closed molding, in particular by infusion.
Уровень техникиState of the art
В настоящее время композиционные материалы находят все более широкое применение в различных отраслях техники и промышленности, в частности в таких высокотехнологичных отраслях, как авиа- и судостроение. Широкое распространение таких материалов обусловлено их свойствами, выгодно отличающими их от традиционных материалов. Основными требованиями, предъявляемыми к многослойным композиционным материалам, являются возможность недорогого получения изделий больших размеров, различной формы и постоянного качества. При этом полученные изделия должны обладать приемлемыми в конкретной области значениями прочности, жесткости, влаго- и коррозионной стойкости. Многослойные композиционные материалы, как правило, представляют собой композиционный материал, состоящий из определенного количества армирующих слоев и среднего слоя из легкого прочного материала, придающего материалу нужную прочность и жесткость, и полимерного связующего.Currently, composite materials are increasingly used in various branches of technology and industry, in particular in high-tech industries such as aircraft and shipbuilding. The wide distribution of such materials is due to their properties that distinguish them from traditional materials. The main requirements for multilayer composite materials are the ability to inexpensively obtain products of large sizes, various shapes and constant quality. At the same time, the resulting products must have acceptable in a particular area values of strength, stiffness, moisture and corrosion resistance. Multilayer composite materials, as a rule, are a composite material consisting of a certain number of reinforcing layers and a middle layer of lightweight strong material, giving the material the desired strength and stiffness, and a polymer binder.
Основной задачей при разработке нового способа получения многослойных композиционных материалов является обеспечение возможности получения материалов большого размера, обладающих повышенными физико-механическими характеристиками, при снижении материальных и трудозатрат и повышении экологической безопасности процесса. В уровне техники известны решения, направленные на улучшение прочностных характеристик композиционных материалов при одновременном снижении трудоемкости. Как правило, такие решения заключаются в получении трехслойных композиционных материалов путем обеспечения среднего слоя из вспененного полимерного материала с последующей наформовкой на него соответственно нижнего и верхнего слоев армирующего материала. Наформовку несущих слоев из армирующего материала проводят с применение открытого метода формования, поочередно приформовывая сначала один, а затем второй слой.The main task in developing a new method for producing multilayer composite materials is to provide the possibility of obtaining large-sized materials with improved physical and mechanical characteristics, while reducing material and labor costs and increasing the environmental safety of the process. In the prior art, solutions are known aimed at improving the strength characteristics of composite materials while reducing labor intensity. As a rule, such solutions consist in obtaining three-layer composite materials by providing a middle layer of foamed polymeric material with subsequent molding on it, respectively, of the lower and upper layers of the reinforcing material. The forming of the supporting layers of reinforcing material is carried out using the open molding method, alternately molding first one and then the second layer.
Так, например, известен способ изготовления трехслойных панелей из полимерного композиционного материала со средним слоем из пенопласта (см. патент РФ 2429155). Данный способ включает предварительное получение панели среднего слоя в виде гофрированного элемента, заполненного брусками поливинилхлоридного пенопласта, причем панель получают за один процесс, путем формовки на матрице с жестким пуансоном с применением вакуума. Далее трехслойную панель получают путем поочередного наформовывания несущих слоев из армирующего материала. Данный способ обладает рядом существенных недостатков, таких как необходимость перекантовывать панели среднего слоя, что может быть затруднительным в случае большой площади. Кроме того, наформовку несущих слоев проводят открытым методом формования, который также имеет недостатки, в виде неравномерного распределения смолы в армирующем материале, образования непропитанных участков и низкой экологичности вследствие эмиссии легко летучих веществ.So, for example, there is a known method of manufacturing three-layer panels of a polymer composite material with a middle layer of foam (see RF patent 2429155). This method includes the preliminary preparation of the middle layer panel in the form of a corrugated element filled with bars of polyvinyl chloride foam, the panel being obtained in one process by molding on a matrix with a rigid punch using vacuum. Next, a three-layer panel is obtained by alternately molding the supporting layers of reinforcing material. This method has a number of significant disadvantages, such as the need to turn over the middle layer panels, which can be difficult in the case of a large area. In addition, the forming of the supporting layers is carried out by the open molding method, which also has drawbacks, in the form of uneven distribution of resin in the reinforcing material, the formation of unimpregnated areas and low environmental friendliness due to the emission of volatile substances.
Также известен способ изготовления трехслойных панелей (заявка на патент РФ 2006131614), который включает формование наружных несущих слоев, приформовку к нему среднего слоя, представляющего собой гофрированный элемент, заполненный пенополиуретаном (ППУ) путем заливки под давлением предварительно подогретого гофрированного элемента, выдержку для полимеризации ППУ, затем заполнение ППУ другой стороны гофрированного элемента с его полимеризацией; и наформовку на готовую панель среднего слоя несущих слоев. Недостатки указанного способа очевидны и включают многостадийность, сложное аппаратное оформление, ограничения по масштабируемости и, как следствие, низкую производительность.Also known is a method of manufacturing three-layer panels (patent application RF 2006131614), which includes forming the outer bearing layers, shaping to it a middle layer, which is a corrugated element filled with polyurethane foam (PUF) by pouring under pressure a preheated corrugated element, an exposure for polymerization of PUF , then filling the PUF of the other side of the corrugated element with its polymerization; and forming on the finished panel the middle layer of the bearing layers. The disadvantages of this method are obvious and include multi-stage, complex hardware design, limitations on scalability and, as a consequence, poor performance.
В качестве ближайшего аналога настоящего изобретения можно рассматривать способ изготовления секций из трехслойной конструкции из полимерных композиционных материалов, предложенный в патенте РФ 2333131. В частности, в данном патенте трехслойную панель получают путем формования наружного несущего слоя, приформовки к нему ребер жесткости, напыления между ребрами пенополиуретана, выдержки до отверждения пенополиуретана и наформовки второго несущего слоя. Кроме того, в данном изобретении предусмотрена возможность формирования среднего слоя, состоящего из нескольких предварительно полученных панелей среднего слоя, причем их соединение по длине проводят путем установки на клеевом составе стыковочных брусков из пенопласта по форме гофр. А наформовку несущих слоев в данном случае проводят поочередно. Данный способ также обладает существенными недостатками, выраженными в длительном и сложном процессе изготовления вследствие многостадийности, из-за необходимости поочередного наформовывания несущих слоев. Кроме того, процесс получения композиционных материалов большого размера сопряжен с необходимостью соединения предварительно полученных панелей среднего слоя весьма трудоемким методом вклейки стыковочных брусков, что в свою очередь может негативно отразиться на прочностных характеристиках соединения. Также поочередное наформовывание несущих слоев требует перекантовывания соединенных панелей среднего слоя, что может привести к повреждению соединений и, следовательно, к ухудшению прочностных свойств.As the closest analogue of the present invention, we can consider a method of manufacturing sections of a three-layer structure from polymer composite materials, proposed in the patent of the Russian Federation 2333131. In particular, in this patent a three-layer panel is obtained by forming the outer carrier layer, molding stiffeners thereto, spraying between the ribs of polyurethane foam , exposure to cure of the polyurethane foam and forming the second carrier layer. In addition, the present invention provides the possibility of forming a middle layer consisting of several pre-prepared panels of the middle layer, and their lengthwise connection is carried out by installing on the adhesive composition of the foam connecting bars in the form of corrugations. And the formation of the bearing layers in this case is carried out alternately. This method also has significant disadvantages, expressed in a long and complex manufacturing process due to multi-stage, due to the need for alternately molding the bearing layers. In addition, the process of producing composite materials of large size is associated with the need to connect pre-prepared panels of the middle layer by a very laborious method of gluing the joining bars, which in turn can adversely affect the strength characteristics of the connection. Also, alternating molding of the carrier layers requires re-bridging of the connected panels of the middle layer, which can lead to damage to the joints and, consequently, to a deterioration in the strength properties.
Таким образом, в настоящее время существует потребность в создании способа получения трехслойного композиционного материала, позволяющего получать материалы большой площади с минимальным количеством технологических стадий. Также желательно, чтобы способ позволял повысить физико-механические свойства получаемого материала, в частности прочность, коррозионную и влагостойкость, пониженную горючесть, низкую эмиссию легколетучих веществ (например, легколетучих растворителей, таких как стирол). Кроме того, желательно обеспечить такой способ получения, который позволял бы применять различные типы армирующих материалов, полимерных связующих и полимерных заполнителей.Thus, at present, there is a need to create a method for producing a three-layer composite material, which allows to obtain materials of a large area with a minimum number of technological stages. It is also desirable that the method allows to increase the physicomechanical properties of the obtained material, in particular strength, corrosion and moisture resistance, reduced combustibility, low emission of volatile substances (for example, volatile solvents such as styrene). In addition, it is desirable to provide such a production method that would allow the use of various types of reinforcing materials, polymer binders and polymer aggregates.
Соответственно, задачей настоящего изобретения является создание эффективного способа получения трехслойного полимерного композиционного материала большого размера, обладающего улучшенными физико-механическими характеристиками, коррозионной и влагостойкостью. Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание способа получения трехслойного полимерного композиционного материала с двумя несущими слоями одновременно (за одну стадию).Accordingly, it is an object of the present invention to provide an efficient method for producing a large three-layer polymer composite material having improved physical and mechanical characteristics, corrosion and moisture resistance. An additional objective of the present invention is to provide a method for producing a three-layer polymer composite material with two bearing layers at the same time (in one stage).
В настоящем изобретении указанные задачи решены с помощью предложенного способа получения трехслойного полимерного композиционного материала, включающего обеспечение панелей среднего слоя, имеющих скос под углом примерно 45° с обеих сторон в продольном сечении и сквозные отверстия диаметром от 1 до 10 мм с последующим соединением заданного количества панелей среднего слоя с помощью по меньшей мере одного слоя армирующего материала, пропитанного полимерным связующим, и проведением формования с применением вакуума.In the present invention, these problems are solved using the proposed method for producing a three-layer polymer composite material, which includes providing middle-layer panels having a bevel at an angle of about 45 ° on both sides in longitudinal section and through holes with a diameter of 1 to 10 mm, followed by connecting a given number of panels the middle layer with at least one layer of reinforcing material impregnated with a polymeric binder, and molding using vacuum.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
В настоящем изобретении предложен способ получения панели среднего слоя, включающий обеспечение по меньшей мере двух панелей среднего слоя, имеющих скос под углом примерно 45° с обеих сторон в продольном сечении; обеспечение сквозных отверстий диаметром от 1 до 10 мм в каждой из указанных панелей среднего слоя; укладку смолопроводящей сетки на герметичный стенд; укладку жертвенной ткани на смолопроводящую сетку; укладку первого несущего слоя армирующего материала на жертвенную ткань; укладку соединяемых панелей среднего слоя на первый несущий слой армирующего материала; соединение уложенных панелей среднего слоя с помощью по меньшей мере одного слоя армирующего материала; укладку второго несущего слоя армирующего материала на соединенные панели среднего слоя; укладку жертвенной ткани на второй несущий слой армирующих материалов; укладку смолопроводящей сетки; обеспечение смолопроводящих каналов; сборку вакуумного мешка; подачу вакуума в оснастку; подачу в оснастку связующего; выдержку до полного отверждения связующего с получением готового трехслойного полимерного композиционного материала. После полного отверждения полимерного связующего снимают вакуумный мешок, вспомогательные материалы.The present invention provides a method for producing a middle layer panel, comprising: providing at least two middle layer panels having a bevel at an angle of about 45 ° from both sides in longitudinal section; providing through holes with a diameter of 1 to 10 mm in each of these middle layer panels; laying resin-conducting mesh on a sealed stand; laying sacrificial fabric on resin-conducting mesh; laying the first bearing layer of reinforcing material on the sacrificial fabric; laying the joined panels of the middle layer on the first supporting layer of reinforcing material; the connection of the laid panels of the middle layer using at least one layer of reinforcing material; laying the second carrier layer of the reinforcing material on the connected panels of the middle layer; laying the sacrificial fabric on the second supporting layer of reinforcing materials; laying of resin-conducting mesh; providing resin ducts; vacuum bag assembly; vacuum supply to equipment; supplying a binder to the equipment; exposure to complete curing of the binder to obtain the finished three-layer polymer composite material. After complete curing of the polymer binder, remove the vacuum bag, auxiliary materials.
Предложенный способ позволяет получить трехслойный полимерный композиционный материал, характеризующийся высоким значением максимальной разрушающей нагрузки по сравнению с известными панелями среднего слоя. Кроме того, предложенный способ позволяет получить трехслойный полимерный композиционный материал с двумя несущими слоями армирующего материала за одну стадию, без кантовки частично армированной панели среднего слоя. Указанный технический результат достигается за счет обеспечения сквозных отверстий в панелях среднего слоя, позволяющих провести одностадийное формование несущих слоев из армирующего материала с помощью метода вакуумной инфузии. При этом прочность трехслойного полимерного композиционного материала, содержащего в качестве среднего слоя несколько панелей среднего слоя, увеличивается за счет соединения панелей среднего слоя по скосу под углом 45°. Это также позволяет ускорить процесс соединения панелей среднего слоя за счет отсутствия необходимости удалять часть заполнителя и вставлять на клеевом соединении или микросферной пасте закладной брусок пенопласта.The proposed method allows to obtain a three-layer polymer composite material, characterized by a high value of the maximum breaking load in comparison with the known panels of the middle layer. In addition, the proposed method allows to obtain a three-layer polymer composite material with two bearing layers of reinforcing material in one stage, without tilting the partially reinforced panel of the middle layer. The specified technical result is achieved by providing through holes in the panels of the middle layer, allowing one-stage molding of the bearing layers of reinforcing material using the method of vacuum infusion. At the same time, the strength of the three-layer polymer composite material containing several middle layer panels as the middle layer is increased by connecting the middle layer panels along a bevel at an angle of 45 °. It also allows you to speed up the process of connecting the panels of the middle layer due to the absence of the need to remove part of the filler and insert a foam block on the adhesive connection or microsphere paste.
Согласно одному из вариантов реализации панель среднего слоя представляет собой панель, содержащую множество элементов из вспененного полимерного материала, имеющих трапециевидное поперечное сечение под углом 75° к основанию, объединенных между собой с помощью полимерного связующего, причем каждый указанный элемент помещен в индивидуальный чехол из армирующего материала. Применение данной панели среднего слоя позволяет увеличить прочность трехслойного композиционного материала за счет помещения каждого элемента из вспененного полимерного материала в отдельный чехол из армирующего материала.According to one embodiment, the middle layer panel is a panel containing a plurality of elements of foamed polymeric material having a trapezoidal cross section at an angle of 75 ° to the base, interconnected using a polymer binder, each of which is placed in an individual case of reinforcing material . The use of this panel of the middle layer allows to increase the strength of a three-layer composite material by placing each element of foamed polymeric material in a separate case of reinforcing material.
Согласно одному из вариантов реализации чехол из армирующего материала охватывает элемент из вспененного полимерного материала со всех сторон. Это обеспечивает более полную защищенность вспененного полимерного материала от воздействий внешней среды, в частности осмоса воды, что в свою очередь препятствует его преждевременной коррозии и увеличивает срок службы. Согласно еще одному варианту реализации нити основы армирующего материала направлены вдоль длинной стороны указанных элементов.According to one embodiment, a case of reinforcing material covers an element of foamed polymeric material from all sides. This provides a more complete protection of the foamed polymeric material from environmental influences, in particular osmosis of water, which in turn prevents its premature corrosion and increases its service life. According to yet another embodiment, the warp threads of the reinforcing material are directed along the long side of said elements.
Согласно одному из вариантов реализации количество сквозных отверстий в каждой панели среднего слоя составляет от 2 до 10.According to one embodiment, the number of through holes in each panel of the middle layer is from 2 to 10.
Согласно одному из вариантов реализации диаметр сквозных отверстий в каждой панели среднего слоя составляет от 2 до 3 мм.According to one embodiment, the diameter of the through holes in each panel of the middle layer is from 2 to 3 mm.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На Фиг.1 приведено схематичное изображение элемента из вспененного полимерного материала, помещенного в чехол из армирующего материала.Figure 1 shows a schematic illustration of an element of foamed polymeric material placed in a cover of reinforcing material.
На Фиг.2 изображено поперечное сечение панели среднего слоя.Figure 2 shows a cross section of a panel of the middle layer.
На Фиг.3 изображена панель среднего слоя согласно настоящему изобретению, содержащая узел стыковки на торце (поперек элементов из вспененного полимерного материала), выполненный в виде скоса под углом 45°.Figure 3 shows the panel of the middle layer according to the present invention, containing a docking unit at the end (across the elements of foamed polymeric material), made in the form of a bevel at an angle of 45 °.
На Фиг.4 изображен вид сверху и разрез узла стыковки панелей среднего слоя согласно способу, известному из уровня техники.Figure 4 shows a top view and a section of the docking station of the panels of the middle layer according to the method known from the prior art.
На Фиг.5 изображена схема расположения материалов при изготовлении ТС ПКМ методом вакуумной инфузии. В частности, на Фиг.5 показаны сквозные отверстия в панелях среднего слоя 1, панели среднего слоя 2, стекломат 3, инжекционный порт 4, несущие слои армирующего материала 5, жертвенная ткань 6, смолопроводящая сетка 7, вакуумный мешок 8, герметичный стенд 9 и вакуумный порт 10.Figure 5 shows the layout of materials in the manufacture of TS PCM by vacuum infusion. In particular, FIG. 5 shows through holes in the panels of the
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предложен способ получения панели среднего слоя, включающий обеспечение по меньшей мере двух панелей среднего слоя, имеющих скос под углом примерно 45° с обеих сторон в продольном сечении; обеспечение сквозных отверстий диаметром от 1 до 10 мм в каждой из указанных панелей среднего слоя; укладку смолопроводящей сетки на герметичный стенд; укладку жертвенной ткани на смолопроводящую сетку; укладку первого несущего слоя армирующего материала на жертвенную ткань; укладку соединяемых панелей среднего слоя на первый несущий слой армирующего материала; соединение уложенных панелей среднего слоя с помощью по меньшей мере одного слоя армирующего материала; укладку второго несущего слоя армирующего материала на соединенные панели среднего слоя; укладку жертвенной ткани на второй несущий слой армирующих материалов; укладку смолопроводящей сетки поверх жертвенной ткани; обеспечение смолопроводящих каналов; сборку вакуумного мешка; подачу в оснастку вакуума и полимерного связующего; выдержку для отверждения полимерного связующего с получением готового трехслойного полимерного композиционного материала. Способ дополнительно включает проверку вакуумного мешка на герметичность. После полного отверждения полимерного связующего снимают вакуумный мешок, вспомогательные материалы.According to one aspect of the present invention, a method for producing a middle layer panel is provided, comprising providing at least two middle layer panels having a bevel at an angle of about 45 ° from both sides in longitudinal section; providing through holes with a diameter of 1 to 10 mm in each of these middle layer panels; laying resin-conducting mesh on a sealed stand; laying sacrificial fabric on resin-conducting mesh; laying the first bearing layer of reinforcing material on the sacrificial fabric; laying the joined panels of the middle layer on the first supporting layer of reinforcing material; the connection of the laid panels of the middle layer using at least one layer of reinforcing material; laying the second carrier layer of the reinforcing material on the connected panels of the middle layer; laying the sacrificial fabric on the second supporting layer of reinforcing materials; laying a resin-conducting mesh on top of the sacrificial fabric; providing resin ducts; vacuum bag assembly; vacuum supply and polymer binder; exposure to cure the polymer binder to obtain the finished three-layer polymer composite material. The method further includes checking the vacuum bag for leaks. After complete curing of the polymer binder, remove the vacuum bag, auxiliary materials.
В настоящем описании термин «трехслойный полимерный композиционный материал» относится к трехслойной структуре, содержащей два несущих слоя и по меньшей мере один средний слой, обеспечивающий совместную работу несущих слоев. В настоящем описании под термином «средний слой» понимают любой слой, расположенный между несущими слоями, независимо от конкретного расположения такого слоя относительно оси симметрии, проходящей в продольном направлении. В настоящем описании «оснастка» включает устройства, необходимые для осуществления метода закрытого формования, в частности такие устройства включают матрицу или стенд (как правило, герметичный), на которые укладывают материал и пуансон, с помощью которого формируется и поддерживается вакуум в области создаваемого изделия. В настоящем описании пуансон может представлять собой вакуумный мешок (пленку), выполненный из полимерного материала. В настоящем описании термин «жертвенная ткань» означает любую полимерную ткань, позволяющую удалить с поверхности композиционного материала смолопроводящую сетку. В настоящем описании под термином «смолопроводящая сетка» понимают любую сетку из полимерного материала, ускоряющую и облегчающую процесс растекания смолы. В настоящем описании термин «смолопроводящие каналы» означает любые каналы, позволяющие полимерному связующему попадать на смолопроводящий слой. Как правило, смолопроводящие каналы представляют собой трубки со спиралевидной нарезкой, выполненные из полимерного материала, в частности поливинилхлорида и с диаметром от 5 до 30 мм, в зависимости от площади и геометрии изделия, параметров процесса и характеристик полимерного связующего.In the present description, the term "three-layer polymer composite material" refers to a three-layer structure containing two carrier layers and at least one middle layer, providing the joint operation of the carrier layers. In the present description, the term "middle layer" means any layer located between the bearing layers, regardless of the specific location of such a layer relative to the axis of symmetry extending in the longitudinal direction. In the present description, “equipment” includes devices necessary for implementing the method of closed molding, in particular, such devices include a matrix or a stand (usually airtight), on which the material and the punch are laid, with the help of which a vacuum is formed and maintained in the region of the created product. In the present description, the punch may be a vacuum bag (film) made of a polymeric material. In the present description, the term "sacrificial fabric" means any polymer fabric that allows you to remove resin-conducting mesh from the surface of the composite material. In the present description, the term "resin-conducting mesh" is understood to mean any mesh of a polymeric material that accelerates and facilitates the process of resin spreading. As used herein, the term “resin channels” means any channels that allow the polymer binder to enter the resin layer. As a rule, resin-conducting channels are spiral-cut tubes made of a polymer material, in particular polyvinyl chloride, and with a diameter of 5 to 30 mm, depending on the area and geometry of the product, process parameters, and characteristics of the polymer binder.
В настоящем описании вспененный полимерный материал может представлять собой любой легкий полимерный жесткий материал, имеющий адгезию к используемому полимерному связующему. Согласно одному из вариантов реализации изобретения вспененный полимерный материал представляет собой пенополивинилхлорид, пенополиуретан, полиэтилентерефталат, пенополистирол или комбинацию указанных материалов.In the present description, the foamed polymeric material may be any lightweight polymeric rigid material having adhesion to the polymeric binder used. According to one embodiment of the invention, the foamed polymeric material is polystyrene foam, polyurethane foam, polyethylene terephthalate, polystyrene foam or a combination of these materials.
Согласно одному из предпочтительных вариантов реализации изобретения вспененный полимерный материал представляет собой пенополивинилхлорид или полиэтилентерефталат. Согласно наиболее предпочтительному варианту реализации изобретения вспененный полимерный материал представляет собой пенополивинилхлорид.According to a preferred embodiment of the invention, the foamed polymeric material is polyvinyl chloride or polyethylene terephthalate. According to a most preferred embodiment of the invention, the foamed polymeric material is polyvinyl chloride foam.
В настоящем описании армирующий материал может представлять собой стеклоткань, стекломат, углеродную ткань, полиамидную ткань, полиимидную ткань и гибридные армирующие материалы. Согласно одному из вариантов реализации изобретения армирующий материал представляет собой стеклоткань, стекломат или углеродную ткань.In the present description, the reinforcing material may be fiberglass, glass fiber, carbon fabric, polyamide fabric, polyimide fabric and hybrid reinforcing materials. According to one embodiment of the invention, the reinforcing material is fiberglass, fiberglass or carbon fabric.
Согласно наиболее предпочтительному варианту реализации изобретения армирующий материал представляет собой стеклоткань.According to a most preferred embodiment of the invention, the reinforcing material is fiberglass.
В настоящем описании полимерное связующее может представлять собой любое полимерное связующее, подходящее для осуществления метода закрытого формования. Согласно одному из вариантов реализации изобретения полимерное связующее представляет собой термореактивное полимерное связующее, такое как эпоксидная, эпоксивинилэфирная, винилэфирная или полиэфирная смола. В одном из вариантов реализации изобретения связующее представляет собой термореактивное полимерное связующее, выбранное из группы, включающей полиэфирную смолу, полиимидную смолу, винилэфирную смолу, эпоксидную смолу, эпоксивинилэфирную смолу или комбинации указанных смол.In the present description, the polymer binder may be any polymer binder suitable for the implementation of the method of closed molding. According to one embodiment of the invention, the polymer binder is a thermosetting polymer binder, such as epoxy, epoxy vinyl ester, vinyl ester or polyester resin. In one embodiment of the invention, the binder is a thermosetting polymer binder selected from the group consisting of a polyester resin, a polyimide resin, a vinyl ester resin, an epoxy resin, an epoxy vinyl ester resin, or combinations of these resins.
Согласно наиболее предпочтительному варианту реализации изобретения полимерное связующее представляет собой эпоксивинилэфирную смолу или полиэфирную смолу.According to a most preferred embodiment of the invention, the polymeric binder is an epoxy vinyl ester resin or a polyester resin.
Согласно одному из вариантов реализации панель среднего слоя представляет собой панель, содержащую множество элементов из вспененного полимерного материала, имеющих трапециевидное поперечное сечение, объединенных между собой с помощью полимерного связующего, причем каждый указанный элемент помещен в индивидуальный чехол из армирующего материала (см. Фиг.1). Применение панели среднего слоя с указанной схемой армирования позволяет существенно увеличить прочность получаемого трехслойного полимерного композиционного материала относительно трехслойных полимерных композиционных материалов, содержащих в качестве среднего слоя панели, полученные согласно способам, известным из уровня техники, в частности полученных в виде гофрированного элемента из стеклоткани с заполнителем из пенопласта.According to one embodiment, the middle layer panel is a panel containing a plurality of elements of foamed polymeric material having a trapezoidal cross section, interconnected by means of a polymeric binder, each of which is placed in an individual case of reinforcing material (see Figure 1 ) The use of a middle layer panel with the specified reinforcement scheme allows to significantly increase the strength of the resulting three-layer polymer composite material relative to three-layer polymer composite materials containing, as the middle layer, panels obtained according to methods known from the prior art, in particular obtained in the form of a corrugated fiberglass element with a filler from foam.
Согласно одному из вариантов реализации поперечное сечение элементов из вспененного полимерного материала представляет собой трапециевидное, прямоугольное или треугольное сечение.According to one embodiment, the cross section of the elements of the foamed polymeric material is a trapezoidal, rectangular or triangular section.
Согласно наиболее предпочтительному варианту реализации изобретения поперечное сечение элементов из вспененного полимерного материала представляет собой трапециевидное сечение.According to a most preferred embodiment of the invention, the cross section of the elements of the foamed polymeric material is a trapezoidal section.
Согласно одному из вариантов реализации поперечное сечение элементов из вспененного полимерного материала представляет собой трапециевидное сечение с углом наклона боковых сторон к основанию, составляющему от примерно 20° до примерно 90°.According to one embodiment, the cross section of the elements of the foamed polymeric material is a trapezoidal section with an angle of inclination of the sides to the base of about 20 ° to about 90 °.
Согласно наиболее предпочтительному варианту реализации изобретения поперечное сечение элементов из вспененного полимерного материала представляет собой трапециевидное сечение с углом наклона боковых сторон к основанию, составляющим примерно 75°.According to a most preferred embodiment of the invention, the cross section of the elements of the foamed polymeric material is a trapezoidal section with an angle of inclination of the sides to the base of approximately 75 °.
Согласно одному из вариантов реализации плотность вспененного полимерного материала составляет от примерно 10 до примерно 250 кг/см3, более предпочтительно от примерно 25 до примерно 200 кг/см3. Согласно одному из предпочтительных вариантов реализации изобретения плотность вспененного полимерного материала составляет примерно 38 или 200 кг/см3.In one embodiment, the density of the foamed polymeric material is from about 10 to about 250 kg / cm 3 , more preferably from about 25 to about 200 kg / cm 3 . According to one preferred embodiment of the invention, the density of the foamed polymeric material is about 38 or 200 kg / cm 3 .
Согласно предпочтительному варианту реализации элементы из вспененного полимерного материала с трапециевидным поперечным сечением объединены встык, поочередно, широким основанием вверх/вниз.According to a preferred embodiment, the elements made of foamed polymeric material with a trapezoidal cross section are joined end-to-end, alternately with a wide base up / down.
Согласно настоящему изобретению каждый элемент из вспененного полимерного материала помещен в чехол из армирующего материала. В настоящем описании чехол из армирующего материала представляет собой армирующий материал, раскроенный в соответствии с заданными размерами элементов из вспененного полимерного материала, причем указанный чехол плотно прилегает ко всем стенкам указанного элемента. Фиксацию чехла на стенках указанного элемента осуществляют с применением клея. Клей для фиксации чехла может представлять собой любой традиционный клей, применяемый для временной фиксации армирующих материалов на различных плоскостях. Предпочтительно, для фиксации чехла из армированного материала на элементах из вспененного полимерного материала используют аэрозольный резиновый клей.According to the present invention, each element of foamed polymeric material is placed in a case of reinforcing material. In the present description, the cover of reinforcing material is a reinforcing material, cut in accordance with the specified dimensions of the elements of foamed polymeric material, and the specified cover is tightly adjacent to all the walls of the specified element. Fixing the cover on the walls of the specified element is carried out using glue. The adhesive for fixing the cover can be any conventional adhesive used for temporary fixing of reinforcing materials on various planes. Preferably, aerosol rubber glue is used to fix the sheath of the reinforced material onto the elements of the foamed polymeric material.
Согласно одному из вариантов реализации каждый элемент из вспененного полимерного материала, помещенный в чехол из армирующего материала, с обеих сторон в продольном сечении, имеет скос под углом примерно 45°. Данный скос позволяет сократить трудоемкость и материалозатраты при соединении панелей между собой при получении многослойных композиционных материалов со средним слоем, состоящим из нескольких панелей. Кроме того, узел стыковки панелей, содержащий скос и выполненный с помощью по меньшей мере одного слоя пропитанного полимерным связующим стекломата, обладает повышенной прочностью относительно известных способов стыковки панелей среднего слоя. Соединение нескольких панелей среднего слоя в единую крупногабаритную секцию проводят с помощью по меньшей мере одного слоя армирующего материала, пропитанного полимерным связующим. При этом торцевые стороны панелей среднего слоя, имеющие скосы под углом примерно 45°, соединяют путем наложения с помощью слоя армирующего материала, пропитанного полимерным связующим с образованием плоского соединения (см. например Фиг. 4). Предпочтительно, в данном случае армирующий материал представляет собой стекломат. Предпочтительно, количество слоев армирующего материала составляет от 2 до 4 слоев, более предпочтительно 2 слоя.According to one embodiment, each element of foamed polymeric material placed in a case of reinforcing material, on both sides in longitudinal section, has a bevel at an angle of about 45 °. This bevel allows you to reduce the complexity and material costs when connecting the panels to each other when receiving multilayer composite materials with a middle layer consisting of several panels. In addition, the panel joining unit, which contains a bevel and is made using at least one layer of glass binder impregnated with a polymer binder, has increased strength relative to known methods for joining panels of the middle layer. The connection of several panels of the middle layer into a single large-sized section is carried out using at least one layer of reinforcing material impregnated with a polymer binder. In this case, the end sides of the middle layer panels having bevels at an angle of about 45 ° are joined by applying a layer of reinforcing material impregnated with a polymer binder to form a flat connection (see, for example, Fig. 4). Preferably, in this case, the reinforcing material is glass mat. Preferably, the number of layers of reinforcing material is from 2 to 4 layers, more preferably 2 layers.
В настоящем описании метод вакуумной инфузии проводят с помощью герметичного стенда и вакуумного мешка, закрепленного на стенде с помощью герметизирующего жгута.In the present description, the vacuum infusion method is carried out using a sealed stand and a vacuum bag mounted on the stand using a sealing rope.
Согласно одному из вариантов реализации вакуумную инфузию осуществляют под вакуумом, составляющим от примерно -0,1 бар (-10 кПа) до примерно -1 бар (-100 кПа), предпочтительно от примерно -0,6 бар (-60 кПа) до примерно -0,9 бар (-90 кПа).In one embodiment, the vacuum infusion is carried out under a vacuum of about -0.1 bar (-10 kPa) to about -1 bar (-100 kPa), preferably about -0.6 bar (-60 kPa) to about -0.9 bar (-90 kPa).
В настоящем описании способ сборки смолопроводящих каналов выбирают исходя из размеров получаемого трехслойного полимерного композиционного материала, а также исходя из выбранной специалистом стратегии вакуумной инфузии.In the present description, the method of assembling resin-conducting channels is selected based on the size of the obtained three-layer polymer composite material, as well as on the basis of the vacuum infusion strategy chosen by the specialist.
Согласно одному из вариантов реализации после окончания подачи полимерного производят выдержку до полного отверждения полимерного связующего.According to one embodiment, after the polymer has been supplied, an exposure is made until the polymer binder is completely cured.
Согласно еще одному варианту реализации перед укладкой на матрицу материалов, подвергаемых формованию, поверхность стенда обрабатывают разделительным составом. Указанный разделительный состав позволяет облегчить разделение готового трехслойного композиционного материала и матрицы после завершения формования.According to another embodiment, before laying the materials to be molded onto the matrix, the surface of the bench is treated with a release agent. The specified separation composition allows to facilitate the separation of the finished three-layer composite material and the matrix after completion of molding.
Согласно одному из вариантов реализации количество сквозных отверстий в каждой панели среднего слоя составляет от 2 до 100, предпочтительно от 2 до 10, более предпочтительно от 5 до 6. Количество сквозных отверстий определяется специалистом исходя из размеров панели среднего слоя, вязкости смолы и выбранной стратегии вакуумной инфузии. Указанные сквозные отверстия могут быть выполнены в любой точке поверхности панели. Предпочтительно, сквозные отверстия равномерно распределены по площади панели среднего слоя. Более предпочтительно, сквозные отверстия равномерно распределены вдоль прямой линии по панели среднего слоя. Более предпочтительно, отверстия выполнены вдоль диагоналей панели среднего слоя.According to one embodiment, the number of through holes in each panel of the middle layer is from 2 to 100, preferably from 2 to 10, more preferably from 5 to 6. The number of through holes is determined by one skilled in the art based on the dimensions of the panel of the middle layer, the viscosity of the resin and the chosen vacuum strategy infusion. These through holes can be made at any point on the surface of the panel. Preferably, the through holes are uniformly distributed over the area of the middle layer panel. More preferably, the through holes are evenly distributed along a straight line along the middle layer panel. More preferably, the holes are made along the diagonals of the middle layer panel.
Согласно одному из вариантов реализации диаметр сквозных отверстий в каждой панели среднего слоя составляет от 0,5 до 20 мм, предпочтительно от 1 до 10 мм, более предпочтительно от 2 до 3 мм. Выполнение сквозных отверстий в панелях среднего слоя необходимо для обеспечения проникновения полимерного связующего как в верхний, так и в нижний слой армирующего материала при проведении формования с применением вакуума. Поступление полимерного связующего через отверстия в панелях среднего слоя и пропитка одновременно двух слоев армирующего материала позволяет избежать стадии кантовки при поочередном формовании несущих слоев. В результате, обеспечивается возможность изготавливать трехслойные композиционные материала за короткое время, с существенным сокращением количества технологических операций.According to one embodiment, the diameter of the through holes in each panel of the middle layer is from 0.5 to 20 mm, preferably from 1 to 10 mm, more preferably from 2 to 3 mm. The implementation of through holes in the panels of the middle layer is necessary to ensure the penetration of the polymer binder in both the upper and lower layers of the reinforcing material during molding using vacuum. The receipt of the polymer binder through the holes in the panels of the middle layer and the impregnation of two layers of reinforcing material at the same time avoids the tilting stage during the alternate formation of the carrier layers. As a result, it is possible to produce three-layer composite materials in a short time, with a significant reduction in the number of technological operations.
Согласно одному из вариантов реализации укладку слоев армирующего материала проводят механизированным способом согласно схеме армирования. Укладку производят с помощью комплекса оборудования для механизированной укладки несущих слоев «МНС-1». Механизированная укладка позволяет существенно снизить трудоемкость и увеличить точность укладки слоев армирующего материала при получении композиционного материала большой площади.According to one embodiment, the layers of the reinforcing material are laid mechanized according to the reinforcement scheme. Laying is carried out using a complex of equipment for mechanized laying of bearing layers "MNS-1". Mechanized laying can significantly reduce the complexity and increase the accuracy of laying layers of reinforcing material upon receipt of a composite material of a large area.
Ниже приведены иллюстративные примеры, поясняющие настоящее изобретение. Приведенные примеры никоим образом не ограничивают настоящее изобретение, а лишь иллюстрируют некоторые предпочтительные варианты реализации изобретения.The following are illustrative examples illustrating the present invention. The examples given do not in any way limit the present invention, but merely illustrate some preferred embodiments of the invention.
Пример 1Example 1
В качестве панели среднего слоя использовали панель, выполненную из элементов трапециевидной формы из пенополивинилхлорида марки Divinycell Н35 фирмы DIAB (плотность 38 кг/м3), помещенных в чехол из армирующего материала марки с/т 9677-125-100 R3-290 и полимерного связующего марки DION FR9300. Толщина панели составляла 40 мм, длина 2600 мм. На торцах панели был выполнен скос под углом 45°. Скос был выполнен путем среза пенопласта под углом 45° с элементов трапециевидной формы с последующим получением панели среднего слоя в матрице, содержащей соответствующий скос под углом 45°.As a panel of the middle layer, a panel made of trapezoidal elements made of polyvinyl chloride brand Divinycell H35 from DIAB (density 38 kg / m 3 ) placed in a cover made of reinforcing material of grade c / t 9677-125-100 R3-290 and a polymer binder was used Brand DION FR9300. The panel thickness was 40 mm, length 2600 mm. At the ends of the panel, a bevel was made at an angle of 45 °. The bevel was made by cutting the foam at an angle of 45 ° from the elements of a trapezoidal shape, followed by obtaining a panel of the middle layer in a matrix containing the corresponding bevel at an angle of 45 °.
Далее, на герметичный стенд укладывали смолопроводящую сетку марки Green flow 75 и жертвенную ткань марки Econostinch. С помощью комплекса МНС-01 производили механизированную укладку первого несущего слоя из стеклотканей марок с/т 9677-125-100 R3-290 и 62031-127-60. Проделывали в панелях среднего слоя по 5-6 отверстий диаметром 2-3 мм. Укладывали панели среднего слоя, соединяя их по длине и торцевому скосу с помощью 2 слоев стекломата, пропитанного смолой марки DION FR 9300. Далее, производили механизированную укладку второго несущего слоя, жертвенной ткани и смолопроводящей сетки. После укладывали смолопроводящие каналы, собирали вакуумный мешок, подключали вакуумный насос и емкость со смолой DION FR 9300. Затем подавали вакуум, и после проверки герметичности, подавали смолу. После окончания пропитки, прекращали подачу связующего, выдерживали материал в течение примерно 6 часов, после чего разбирали вакуумный мешок и снимали все вспомогательные материалы.Next, a resin flow grid of Green flow 75 brand and sacrificial fabric of the Econostinch brand were placed on a sealed stand. Using the MNS-01 complex, mechanized laying of the first carrier layer was made of fiberglass grades s / t 9677-125-100 R3-290 and 62031-127-60. They were made in the panels of the middle layer with 5-6 holes with a diameter of 2-3 mm. The middle layer panels were laid, connecting them along the length and the end bevel using 2 layers of glass mat impregnated with DION FR 9300 brand resin. Next, a second supporting layer, sacrificial fabric and resin-conducting mesh were mechanized. After the resin-conducting channels were laid, a vacuum bag was assembled, a vacuum pump and a container with DION FR 9300 resin were connected. Then a vacuum was applied, and after checking the tightness, the resin was supplied. After the impregnation was completed, the supply of the binder was stopped, the material was kept for about 6 hours, after which the vacuum bag was disassembled and all auxiliary materials were removed.
Пример 2Example 2
В качестве панели среднего слоя использовали панель, выполненную из элементов трапециевидной формы из пенополивинилхлорида марки Airex С70.40 фирмы Airex (плотность 40 кг/м3), помещенных в чехол из армирующего материала марки с/т Т-11-ГВС-9 и полимерного связующего марки ПН-609-21М. Толщина панели составляла 40 мм, длина 2600 мм. На торцах панели был выполнен скос под углом 45°. Скос был выполнен путем среза пенопласта под углом 45° с элементов трапециевидной формы с последующим получением панели среднего слоя в матрице, содержащей соответствующий скос под углом 45°.As a panel of the middle layer, a panel made of trapezoidal elements made of Airex C70.40 polyvinyl chloride brand Airex company (density 40 kg / m 3 ), placed in a cover made of reinforcing material of the grade T-11-GVS-9 and polymer binder grade PN-609-21M. The panel thickness was 40 mm, length 2600 mm. At the ends of the panel, a bevel was made at an angle of 45 °. The bevel was made by cutting the foam at an angle of 45 ° from the elements of a trapezoidal shape, followed by obtaining a panel of the middle layer in a matrix containing the corresponding bevel at an angle of 45 °.
Далее, на герметичный стенд укладывали смолопроводящую сетку марки Green flow 75 и жертвенную ткань марки Econostinch. С помощью комплекса МНС-01 производили механизированную укладку первого несущего слоя из стеклоткани марки с/т Т-11-ГВС-9. Проделывали в панелях среднего слоя по 5-6 отверстий диаметром 2-3 мм. Укладывали панели среднего слоя, соединяя их по длине и торцевому скосу с помощью 2 слоев стекломата, пропитанного смолой марки ПН-609-21М. Далее, производили механизированную укладку второго несущего слоя, жертвенной ткани и смолопроводящей сетки. После укладывали смолопроводящие каналы, собирали вакуумный мешок, подключали вакуумный насос и емкость со смолой ПН-609-21 М. Затем подавали вакуум и после проверки герметичности подавали смолу. После окончания пропитки, прекращали подачу связующего, выдерживали материал в течение примерно 6 часов, после чего разбирали вакуумный мешок и снимали все вспомогательные материалы.Next, a resin flow grid of Green flow 75 brand and sacrificial fabric of the Econostinch brand were placed on a sealed stand. Using the MNS-01 complex, mechanized laying of the first carrier layer of fiberglass of the s / t T-11-GVS-9 grade was carried out. They were made in the panels of the middle layer with 5-6 holes with a diameter of 2-3 mm. The middle layer panels were laid, connecting them along the length and the end bevel using 2 layers of glass mat impregnated with PN-609-21M resin. Further, mechanized laying of the second carrier layer, sacrificial fabric and resin-conducting mesh was performed. After the resin-conducting channels were laid, the vacuum bag was assembled, the vacuum pump and the container with the PN-609-21 M resin were connected. Then the vacuum was applied, and after the tightness test, the resin was supplied. After the impregnation was completed, the supply of the binder was stopped, the material was kept for about 6 hours, after which the vacuum bag was disassembled and all auxiliary materials were removed.
Сравнительный пример 1аComparative Example 1a
Получали трехслойный композиционный материал по способу, аналогичному Примеру 1, но вместо панели среднего слоя, выполненной из элементов трапециевидной формы из пенополивинилхлорида, помещенных в чехол из армирующего материала полимерного связующего, применяли панель среднего слоя, состоящую из гофрированного слоя стеклоткани марки с/т 9677-125-100, заполненного пенополивинилхлоридом марки Divinycell Н 35, скрепленных смолой DION FR 9300. Процесс формования осуществляли по существу так же, как в Примере 1.A three-layer composite material was obtained according to a method similar to Example 1, but instead of a middle-layer panel made of trapezoidal elements made of polyvinyl chloride placed in a cover made of a polymer binder reinforcing material, a middle-layer panel consisting of a corrugated fiberglass layer of c / t 9677- grade was used. 125-100 filled with polyvinyl chloride brand Divinycell H 35, bonded with resin DION FR 9300. The molding process was carried out essentially the same as in Example 1.
Сравнительный пример 2аComparative Example 2a
Получали трехслойный композиционный материал по способу, аналогичному Примеру 2, но вместо панели среднего слоя, выполненной из элементов трапециевидной формы из пенополивинилхлорида, помещенных в чехол из армирующего материала полимерного связующего, применяли панель среднего слоя, состоящую из гофрированного слоя стеклоткани марки с/т Т-11-ГВС-9, заполненного пенополивинилхлоридом марки Airex С70.40, скрепленных смолой ПН-609-21М. Процесс формования осуществляли по существу так же, как в Примере 2.A three-layer composite material was obtained according to a method similar to Example 2, but instead of a middle-layer panel made of trapezoidal elements made of foam-polyvinyl chloride placed in a cover made of a reinforcing material of a polymer binder, a middle-layer panel consisting of a corrugated fiberglass layer of the T / T 11-GVS-9, filled with Airex C70.40 brand polyvinyl chloride, bonded with PN-609-21M resin. The molding process was carried out essentially the same as in Example 2.
В Таблице 1 представлены сравнительные данные по разрушающей нагрузке на изгиб для панелей среднего слоя, полученных в Примерах 1, 2 и Сравнительных примерах 1а, 2а. Методика измерения разрушающей нагрузки описана ниже.Table 1 presents comparative data on the breaking load on the bend for the panels of the middle layer obtained in Examples 1, 2 and Comparative examples 1a, 2a. The method of measuring the breaking load is described below.
Как видно из данных испытаний, приведенных в Таблице 1, применение способа согласно настоящему изобретению позволило получить трехслойный полимерный композиционный материал, обладающий прочностными характеристиками, превосходящими аналогичные характеристики известных трехслойных полимерных композиционных материалов со средним слоем из панелей с традиционной компоновкой и несущими слоями, выполненными методом ручного формования.As can be seen from the test data shown in Table 1, the application of the method according to the present invention made it possible to obtain a three-layer polymer composite material having strength characteristics superior to those of the known three-layer polymer composite materials with a middle layer of panels with a traditional layout and bearing layers made by manual method molding.
В Таблице 2 представлены сравнительные данные по разрушающей нагрузке на четырехточечный изгиб для узлов стыковки панелей среднего слоя, из Примера 1 и Примера сравнения 1а. Для определения разрушающей нагрузки на узел стыка применяли испытания на 4-точечный изгиб с узлом стыка в середине образца.Table 2 presents comparative data on the breaking load on the four-point bend for the joints of the panels of the middle layer, from Example 1 and Example comparison 1A. To determine the breaking load on the junction node, 4-point bending tests with the junction node in the middle of the sample were used.
Сращивание панелей осуществили путем соединения соответствующих скосов с помощью стекломата М601-450-125, предварительно пропитанного смолой DION
FR 9300 (Фиг.3)Bevel at the end at an angle of 45 °.
The panels were spliced by joining the corresponding bevels using glass mat M601-450-125, previously impregnated with DION resin
FR 9300 (Figure 3)
Как видно из данных испытаний, приведенных в Таблице 2, применение панелей среднего слоя со скосом на торце под углом 45° позволило получить узел стыковки панели среднего слоя, обладающей прочностными характеристиками, превосходящими аналогичные характеристики известного узла стыковки панелей среднего слоя с традиционной компоновкой, при одновременном уменьшении трудоемкости и рациональном использовании материальных ресурсов.As can be seen from the test data shown in Table 2, the use of the middle layer panels with a bevel at the end face at an angle of 45 ° made it possible to obtain a docking unit for a middle layer panel with strength characteristics that exceed the similar characteristics of a known docking unit for middle layer panels with a traditional layout, while reducing labor intensity and rational use of material resources.
Методика испытания образцов ТСПКМTest procedure for samples TSPKM
Испытания образцов, вырезанных из панелей среднего слоя, проводили по методике ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова» ИМЯН 32-319-04МИ.Testing of samples cut from middle-layer panels was carried out according to the methodology of FSUE TsNII im. Acad. A.N. Krylova "NAME 32-319-04MI.
Метод испытаний представляет собой схему трехточечного нагружения, согласно которой образец устанавливается на двух опорах. Он имеет форму бруска прямоугольного поперечного сечения. Нагрузка прикладывается строго посередине между опорами. Максимальная деформация создается в волокне непосредственно под наконечником, через который нагрузка передается на образец.The test method is a three-point loading scheme, according to which the sample is mounted on two supports. It has the shape of a bar of rectangular cross section. The load is applied exactly in the middle between the supports. Maximum deformation is created in the fiber directly below the tip, through which the load is transferred to the sample.
Claims (8)
- обеспечение, по меньшей мере, двух панелей среднего слоя, имеющих скос под углом примерно 45° с обеих сторон в продольном сечении;
- обеспечение сквозных отверстий диаметром от 1 до 10 мм в каждой из указанных панелей среднего слоя;
- укладку смолопроводящей сетки на герметичный стенд для формования;
- укладку жертвенной ткани на смолопроводящую сетку;
- укладку первого несущего слоя армирующего материала на жертвенную ткань;
- укладку соединяемых панелей среднего слоя на первый несущий слой армирующего материала;
- соединение уложенных панелей среднего слоя с помощью, по меньшей мере, одного слоя армирующего материала;
- укладку второго несущего слоя армирующего материала на соединенные панели среднего слоя;
- укладку жертвенной ткани на второй несущий слой армирующих материалов;
- укладку смолопроводящей сетки поверх жертвенной ткани;
- обеспечение смолопроводящих каналов;
- сборку вакуумного мешка;
- подачу в оснастку вакуума и полимерного связующего;
- выдержку для отверждения полимерного связующего с получением готового трехслойного полимерного композиционного материала.1. A method of obtaining a three-layer polymer composite material, comprising the following stages:
- providing at least two panels of the middle layer having a bevel at an angle of about 45 ° from both sides in a longitudinal section;
- providing through holes with a diameter of 1 to 10 mm in each of these panels of the middle layer;
- laying resin-conducting mesh on a sealed stand for molding;
- laying of sacrificial tissue on a resin-conducting mesh;
- laying the first bearing layer of reinforcing material on the sacrificial fabric;
- laying the joined panels of the middle layer on the first bearing layer of reinforcing material;
- the connection of the laid panels of the middle layer using at least one layer of reinforcing material;
- laying the second carrier layer of the reinforcing material on the connected panels of the middle layer;
- laying the sacrificial fabric on the second bearing layer of reinforcing materials;
- laying resin-conducting mesh over sacrificial fabric;
- providing resin ducts;
- assembly of the vacuum bag;
- filing a vacuum and a polymer binder;
- exposure to cure the polymer binder to obtain the finished three-layer polymer composite material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012125160/05A RU2507071C1 (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Method of producing triply polymer composite (tpc) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012125160/05A RU2507071C1 (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Method of producing triply polymer composite (tpc) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012125160A RU2012125160A (en) | 2013-12-27 |
| RU2507071C1 true RU2507071C1 (en) | 2014-02-20 |
Family
ID=49785724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012125160/05A RU2507071C1 (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Method of producing triply polymer composite (tpc) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2507071C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620805C1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-05-29 | Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" | Method for producing multilayer articles of composite material |
| RU2634016C2 (en) * | 2016-01-15 | 2017-10-23 | Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" | Method to produce multilayer article of polymer composite material |
| RU2669499C1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-10-11 | ООО "Композитные технологии" | Method of manufacturing products of three-layer integral-type structure from polymer composite materials |
| RU2688716C1 (en) * | 2018-05-24 | 2019-05-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Композит Сольюшен" | Method of making large-size composite articles by vacuum infusion and composite power beam of bridge section for collapsible bridge structure |
| RU2719527C1 (en) * | 2019-09-02 | 2020-04-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП Крыловский государственный научный центр") | Method for making beam of u-shaped profile of ship hull from polymer composite materials |
| RU2804359C2 (en) * | 2018-11-06 | 2023-09-28 | Фрёденберг Перформанс Материалз Б.В. | Load-bearing material including the first part of the joint with body closure |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6540867B1 (en) * | 1995-06-07 | 2003-04-01 | Randemo, Inc. | Composite materials and products made therefrom |
| EP1533433A1 (en) * | 2003-11-24 | 2005-05-25 | Aalborg Universitet | Sandwich panel and a method of producing a sandwich panel |
| RU2006131614A (en) * | 2006-09-01 | 2008-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Норд-Пульс" (RU) | METHOD FOR PRODUCING THREE-LAYER PANELS FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIAL WITH A MIDDLE LAYER FROM FOAM PLASTIC REINFORCED BY HARDNESS RIBS |
| RU2333131C1 (en) * | 2007-02-26 | 2008-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное морское конструкторское бюро "Алмаз" | Method of production of sections from three-layered structure made of polymer composite materials |
| RU86553U1 (en) * | 2009-05-18 | 2009-09-10 | Николай Александрович Воронков | LAMINATED HOUSING CONSTRUCTION (OPTIONS) |
| RU2429155C1 (en) * | 2010-06-10 | 2011-09-20 | Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Method to manufacture three-layer panels of polymer composite material with middle layer from foam plastic reinforced with stiffening ribs |
-
2012
- 2012-06-18 RU RU2012125160/05A patent/RU2507071C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6540867B1 (en) * | 1995-06-07 | 2003-04-01 | Randemo, Inc. | Composite materials and products made therefrom |
| EP1533433A1 (en) * | 2003-11-24 | 2005-05-25 | Aalborg Universitet | Sandwich panel and a method of producing a sandwich panel |
| RU2006131614A (en) * | 2006-09-01 | 2008-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Норд-Пульс" (RU) | METHOD FOR PRODUCING THREE-LAYER PANELS FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIAL WITH A MIDDLE LAYER FROM FOAM PLASTIC REINFORCED BY HARDNESS RIBS |
| RU2333131C1 (en) * | 2007-02-26 | 2008-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное морское конструкторское бюро "Алмаз" | Method of production of sections from three-layered structure made of polymer composite materials |
| RU86553U1 (en) * | 2009-05-18 | 2009-09-10 | Николай Александрович Воронков | LAMINATED HOUSING CONSTRUCTION (OPTIONS) |
| RU2429155C1 (en) * | 2010-06-10 | 2011-09-20 | Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Method to manufacture three-layer panels of polymer composite material with middle layer from foam plastic reinforced with stiffening ribs |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620805C1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-05-29 | Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" | Method for producing multilayer articles of composite material |
| RU2634016C2 (en) * | 2016-01-15 | 2017-10-23 | Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" | Method to produce multilayer article of polymer composite material |
| RU2669499C1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-10-11 | ООО "Композитные технологии" | Method of manufacturing products of three-layer integral-type structure from polymer composite materials |
| RU2688716C1 (en) * | 2018-05-24 | 2019-05-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Композит Сольюшен" | Method of making large-size composite articles by vacuum infusion and composite power beam of bridge section for collapsible bridge structure |
| RU2804359C2 (en) * | 2018-11-06 | 2023-09-28 | Фрёденберг Перформанс Материалз Б.В. | Load-bearing material including the first part of the joint with body closure |
| RU2719527C1 (en) * | 2019-09-02 | 2020-04-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП Крыловский государственный научный центр") | Method for making beam of u-shaped profile of ship hull from polymer composite materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012125160A (en) | 2013-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2507071C1 (en) | Method of producing triply polymer composite (tpc) | |
| US10688738B2 (en) | Wind turbine blades | |
| US8668800B2 (en) | Method of manufacturing hollow composite parts with in situ formed internal structures | |
| US8142583B2 (en) | Method for production of several fibre composite components | |
| US6723271B2 (en) | Method and apparatus for making composite parts | |
| US11465371B2 (en) | Composite grid structure | |
| US20230279624A1 (en) | Composite structural panel and method of fabrication | |
| US20110116935A1 (en) | method of manufacturing a turbine blade half, a turbine blade half, a method of manufacturing a turbine blade, and a turbine blade | |
| JP7075343B2 (en) | Adhesion structure and bonding method of FRP material to the structure | |
| US20120055619A1 (en) | Systems and Methods for Fabricating Composite Fiberglass Laminate Articles | |
| CN111537321B (en) | Mold for manufacturing test sample of oriented fiber reinforced composite material and use method | |
| CN106393737B (en) | Bar of discontinuous filament matrix | |
| RU2507352C1 (en) | Panel of middle layer and method of its production | |
| CA2987171C (en) | Honeycomb core sandwich panels | |
| RU2620805C1 (en) | Method for producing multilayer articles of composite material | |
| JP2015531043A (en) | COMPOSITE TANK WITH JOINT WITH SOFTENIZED STRIP AND METHOD FOR PRODUCING THE TANK | |
| KR101736040B1 (en) | A reinforced member of an angle type hybrid beam, manufacturing method thereof and constructing method thereof | |
| RU2634016C2 (en) | Method to produce multilayer article of polymer composite material | |
| US20190184675A1 (en) | Fiber-reinforced foam material | |
| CN218489161U (en) | Lightweight underwater vehicle composite material sandwich bearing structure shell | |
| JP6581404B2 (en) | Extension structure and extension method using structural members for steel structures | |
| CA2804892C (en) | Mould tools | |
| US11505660B2 (en) | Fiber reinforced materials with improved fatigue performance | |
| Tehami et al. | Fabrication, testing and comparison of mechanical properties of composite laminates and Chopped Strand Mat | |
| EP3466656A1 (en) | Device for controlling stress in joints |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150619 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161127 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180619 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190516 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210317 |