SU981004A1

SU981004A1 - Способ изготовлени армированных изделий

Info

Publication number: SU981004A1
Application number: SU803223143A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Сергеевич Головкин; Владимир Петрович Дмитренко
Original assignee: Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского
Priority date: 1980-11-13
Filing date: 1980-11-13
Publication date: 1982-12-15

Description

(5) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРМИРОВАННЫХ

1

Изобретение относитс к изготовлению армированных изделий.

Известен способ изготовлени армированных изделий путем выкладки волокнистой заготовки на матрице с последующим прессованием нагретым пуансоном О.

Однако прессование данным способом изделий сложной конфигурации не ю обеспечивает достаточного качества издели , так как не создаетс равномерное давление прессовани .

Наиболее близок к изобретению спо- is соб изготовлени армированных изделий путем формовани на формообразующей поверхности заготовки из армирующих волокон и термопластичного св зующего в виде волокна, равномерно рас-20 пределенного между армирующими волокнами с последующим прессованием при температуре, выше температуры плавлени св зующего 2. ИЗДЕЛИЙ

Однако этот способ не обеспечивает получение изделий сложной конфигурации .

Цель изобретени - изготовление изделий сложной конфигурации.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе изготовлени армированных изделий путем формовани на формообразующей поверхности заготовки из армирующего волокна и термопластичного св зующего в виде волокна , равномерно распределенного между армирующими волокнами с последующим прессованием при температуре выше температуры плавлени св зующего, перед формованием заготовку нагревают до температуры выше температуры стекловани св зующего5 но ниже его температуры текучести.

Кроме того, формование заготовки методом намотки осуществл ют при наг жении , равном 10-30% разрывной прочности волокон. 398 Способ заключаетс в следующем Волокна св зуюцего и армирующие волокна смешивают в заданном соотношении , равномерно распредел одни между другими. Смешение формирующих и матричных волокон св зующего производ т либо на стадии их изготовлени , либо при смотке со шпул рника. Из смещенных волокон в зависимости от вида изготавливаемого издели и способа его формовани получают ровницу, жгут или ленту, которые нанос т на формообразующую поверхность, т.е. намоткой на оправку, выкладкой в форму и т.п. Перед .формованием ленту, жгут или ровницу подвергают нагреву до температуры выше температуры стекловани св зующего , но ниже его температуры текучести В результате инфракрасного или омического нагрева волокна св зующего переход т в эластическое состо ние, не тер формы. При этом повышаетс подвижность армирующих волокон, между которыми равномерно распределены волокна св зующего. В результате предварительного нагрева заготовка может прин ть более сложну форму и требует меньшее усилие формо образовани . Формообразование заготовки намоткой на оправку обеспечива

ет снижение нат жени при предварительном нагреве до 10-30 разрывной прочности волокон с одновременным улучшением качества издели за счет исключени выдавливани св зующего из внутренних слоев к периферии заготовки по толщине. Сформованную заготовку опрессовывают при температуре, выше температуры плавлени св зующего , и давлении до отверждени . В процессе последующей термообработки загото1зки термопластичные волокна расплавл ютс и под действием внешнего давлени например, в автоклаве) расплав полимера равномерно пропитывает армирующие волокна. В качестве матричного волокна могут быть использованы полиолефиновые, полиамидные, полиэфирные и другие термопластичные волокна. Охлаждение полученного издели осуществл ют при сохранении дав- ° лени прессовани .

до Т 323 К под давлением.

Пример 3- Образцы трубы (внутренний диаметр 100 мм, длина 250 мм, толщина стенки Ц мм изготавливаютс одновременной намоткой на оправку двух видов волокон термостойких арамидных ( 30 текс) и термопластичных полиформальдегидных с (ЗЗ К ( 60 те КС в соотношении 2:1.

При Т ЗбЗ К формование осуществл етс при скорости намотки м/ /мин и нат жении, равном 30 от разрывной прочности арамидных волокон. Затем заготовку помещают в автоклав 4 Пример 1. Образцы трубы (внутренний диаметр 60 мм, длина 200 мм, толщина стенки 3 мм ) изготавливаютс намоткой на стальную оправку комбинированной нити, состо щей из смеси двух типов волокон: стекл нных ( 60 термопластичных волокон полиамида-12 с T it53 К t 30 текс в соотношении 1:2 при Т 313 К, Формование образцов осуществл етс при скорости намотки 20-25 м/мин и нат жении , равном 20% от разрывной нагрузки стекл нной нити. После намотки заготовку помещают в автоклав и выдерживают в течение 12-15 мин при 493+5 К и давлении 1,0-1,5 МПА с последующим охлаждением под давлением со скоростью 3 град/мин. Пример 2. Образцы трубы изготавливаютс намоткой на оправку комбинированного жгута, состо щего из смеси углеродных и термопластичных волокон полиамида 6 в соотношении 3:2 при Т 323 К. Скорость намотки составл ет 20 м/мин, нат жение - 10-151 от разрывной прочности жгута. После намотки заготовку опрессовывают в цилиндрической пресс-форме при К и давлении 2,0 МПа в течение д „j последующим охлаждением выдерживают в течение 15-20 мин ри А83-493 К и давлении 1,5 МПа. Охла):(дение осуществл ют с использованием давлени „ Физико-механические свойства образцов труб, полученных предлагаемым способом приведены в таблице.

Плотность, кг/м«101,8

Предел прочности, МПа

при раст жении

при сдвиге

Модуль упругости при раст жении , МПа

Относительное удлинение

при разрыве, %

Пористость, % Использование изобретени обеспечивает получение изделий сложной кон фигурации хорошего качества. Оормула изобретени 1. Способ изготовлени армированных изделий путем формовани на формо образующей поверхности заготовки из армирующих волокон и термопластичного св зующего в виде волокна, равномерно распределенного между армирующими волокнами с последующим прессованием при температуре выше температуры пла лени св зую1цего, отличающий с тем, что, с целью изготовлени

1,

1300

38 65000

+,5 2,5 изделий сложной конфигурации, перед формованием заготовку нагревают до температуры выше температуры стекловани св зующего, но ниже его температуры текучести. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с тем, что формование заготовки методом намотки осуществл ют при нат жении, равном 10-30 разрывной прочности волокон. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Киселев Б.А, Стеклопластики. М., Госхимиздат, , с. 121, 2.Тихомиров П.Б, Нетканые клееные материалы. М., Легка индустри , 1966, с. 252-297 ( прототип),

Claims

Формула изобретения

1. Способ изготовления армированных изделий путем формования на формообразующей поверхности заготовки из армирующих волокон и термопластичного связующего в виде волокна, равномерно 3S распределенного между армирующими волокнами с последующим прессованием при температуре выше температуры плавления связующего, отли чающийс я тем, что, с целью изготовления 40 изделий сложной конфигурации, перед формованием заготовку нагревают до температуры выше температуры стеклования связующего, но ниже его температуры текучести.
2. Способ по п, ^отличающийся тем, что формование заготовки методом намотки осуществляют при натяжении, равном 10-30% разрывной прочности волокон.