一種具有孔洞的復(fù)合材料層合板制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉公開了一種具有孔洞的復(fù)合材料層合板制造方法。它包括步驟1，在上、下模具板上開設(shè)通孔，對(duì)應(yīng)模具板的通孔制作相應(yīng)尺寸的銷釘，銷釘?shù)囊欢藶槠筋^，另一端加工倒角，將銷釘平頭一端插入下模具板中；步驟2，纖維布的制作和浸膠；步驟3，對(duì)上、下模具板及銷釘涂抹脫模劑；在半晾干狀態(tài)下的纖維布按預(yù)設(shè)的復(fù)合材料層合板纖維方向，在下模具板上進(jìn)行鋪層，鋪層時(shí)讓每層纖維布中的纖維繞過下模具板中的銷釘；步驟4，模具板合模進(jìn)行熱壓固化；步驟5，開模。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：復(fù)合材料層合板孔洞處的纖維得到保留，且合理地分布在復(fù)合材料層合板的孔洞附近，使具有孔洞的復(fù)合材料層合板的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于現(xiàn)有制孔方法得到的具有孔洞的復(fù)合材料層合板的強(qiáng)度。
【專利說明】ー種具有孔洞的復(fù)合材料層合板制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料，具體涉及ー種具有孔洞的復(fù)合材料層合板制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合材料層合板(或殼體)因エ藝限制，很多情況下不可能做到需要的尺寸及達(dá)到需要的形狀。因此，常需要對(duì)它們進(jìn)行相互之間的連接。復(fù)合材料層合板連接的主要方法是通過螺釘或銷釘，而安裝這些螺釘或銷釘，復(fù)合材料層合板中必須有和螺釘或銷釘配合的孔洞。
[0003]目前，具有孔洞的復(fù)合材料層合板的普通制備方法是采用機(jī)械加工方法:先通過模壓成型方法制備復(fù)合材料層合板，然后對(duì)得到的復(fù)合材料層合板進(jìn)行鉆孔或沖孔等機(jī)械加工，得到需要的孔洞。中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210399254.6，名稱為“基于鉆削カ控制的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板無分層鉆孔方法”公開了 “在鉆頭鉆削碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板過程中，控制鉆頭的鉆削軸向カ始終小于鉆孔分層臨界推力值Fa”，這種方法避免了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板的鉆孔分層缺陷。中國專利號(hào)為201010132202.5公開了ー種“纖維復(fù)合材料飛機(jī)壁板激光精密制孔方法和其裝置”，采用激光非接觸式制孔方法，克服了采用鉆頭鉆孔時(shí)鉆削力引起的拉絲、分層、纖維斷裂、切削殘余應(yīng)カ及變形等問題。
[0004]現(xiàn)有復(fù)合材料層合板的制孔方法存在的問題是，復(fù)合材料孔洞處的纖維被切斷，降低了復(fù)合材料層合板以及組裝成的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。現(xiàn)有復(fù)合材料層合板制孔方法也造成孔洞邊緣拉絲、分層等損傷破壞，也降低了復(fù)合材料層合板以及組裝成的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，使得復(fù)合材料層合板的孔洞及孔洞附近成為整個(gè)復(fù)合材料層合板及復(fù)合材料結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂破壞的最危險(xiǎn)處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種復(fù)合材料孔洞處的纖維不被切斷、能維持復(fù)合材料層合板以及復(fù)合材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的、具有孔洞的復(fù)合材料層合板制造方法。
[0006]要解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括 步驟1、模具制備
在上、下模具板上開設(shè)通孔；對(duì)應(yīng)模具板的通孔制作相應(yīng)尺寸的銷釘；銷釘?shù)囊欢藶槠筋^，另一端加工倒角；將銷釘平頭一端插入下模具板中；
步驟2、纖維布的制作和浸膠
將纖維布按照模具大小剪裁到合適尺寸，然后將纖維布充分浸蘸樹脂，對(duì)浸蘸了樹脂的纖維布進(jìn)行晾干處理；
步驟3、纖維布疊層
對(duì)上、下模具板及銷釘涂抹脫模劑；將半晾干狀態(tài)下的纖維布按預(yù)設(shè)的復(fù)合材料層合板纖維方向，在下模具板上進(jìn)行鋪層，鋪層時(shí)讓每層纖維布中的纖維繞過下模具板中的銷釘； 步驟4、模具板合模進(jìn)行熱壓固化
在銷釘穿過的各層纖維布可靠貼合后，合上上模具板，并讓下模具板中的銷釘可靠地插入上模具板中的對(duì)應(yīng)孔中；將模具整體放入平板熱壓機(jī)中，對(duì)纖維布疊層進(jìn)行熱壓固化處理；
步驟5、開模
先退去模具中的圓柱銷，然后打開模具，得到具有孔洞的復(fù)合材料層合板。
[0007]由于采用了上述技術(shù)方案，孔洞處的纖維連續(xù)地分布在孔洞周圍，使復(fù)合材料層合板的孔洞附近具有高的強(qiáng)度。本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):復(fù)合材料層合板孔洞處的纖維得到保留，且合理地分布在復(fù)合材料層合板的孔洞附近，使具有孔洞的復(fù)合材料層合板的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于現(xiàn)有制孔方法得到的具有孔洞的復(fù)合材料層合板的強(qiáng)度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]本發(fā)明的【專利附圖】

【附圖說明】如下:
圖1為本發(fā)明的上、下模具板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為纖維布位于上、下模板之間的示意圖。
[0009]圖中:1.上模具板；2.下模具板；3.銷釘；4.纖維布。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明:
本發(fā)明包括
步驟1、模具制備
如圖1所示，在上模具板1、下模具板2上開設(shè)ー排通孔，對(duì)應(yīng)模具板的通孔制作相應(yīng)尺寸的銷釘3，銷釘3的一端為平頭，另一端端部作大倒角處理，使纖維容易繞過圓柱銷，將銷釘平頭一端插入下模具板2中；銷釘3的大小、形狀和位置決定了復(fù)合材料層合板的孔洞的大小、形狀和位置，復(fù)合材料層合板的孔洞根據(jù)實(shí)際使用情況而定；
步驟2、纖維布的制作和浸膠
將纖維布按照模具大小剪裁到合適尺寸，然后將纖維布充分浸蘸樹脂，對(duì)浸蘸了樹脂的纖維布進(jìn)行晾干處理；該纖維布可以是有緯的纖維布(正交的纖維布)，也可以是無緯的纖維布(單向的纖維布)，纖維布可選玻璃纖維布或碳纖維布；浸蘸所用樹脂可選環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂等；
步驟3、纖維布疊層
對(duì)上、下模具板及銷釘涂抹脫模劑；如圖2所示，在半晾干狀態(tài)下的纖維布4按預(yù)設(shè)的復(fù)合材料層合板纖維方向，在下模具板2上進(jìn)行鋪層，鋪層時(shí)讓每層纖維布4中的纖維繞過下模具板2中的銷釘3 ；
步驟4、模具板合模進(jìn)行熱壓固化
在銷釘穿過的各層纖維布可靠貼合后，合上帯有與銷釘對(duì)應(yīng)孔的上模具板；合上上模具板時(shí)，注意讓下模具板中的銷釘可靠地插入上模具板的通孔中；將模具整體放入平板熱壓機(jī)中對(duì)纖維布疊層進(jìn)行熱壓固化處理，成型溫度為120°C。成型壓カ為llOMpa，保壓及固化時(shí)間為12小時(shí)； 步驟5、開模
復(fù)合材料疊層固化成形后先退去模具中的圓柱銷，然后打開模具，得到纖維繞孔分布的、具有孔洞的復(fù)合材料層合板。
【權(quán)利要求】
1.ー種具有孔洞的復(fù)合材料層合板制造方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟1、模具制備 在上、下模具板上開設(shè)通孔；對(duì)應(yīng)模具板的通孔制作相應(yīng)尺寸的銷釘；銷釘?shù)囊欢藶槠筋^，另一端加工倒角；將銷釘平頭一端插入下模具板中； 步驟2、纖維布的制作和浸膠 將纖維布按照模具大小剪裁到合適尺寸，然后將纖維布充分浸蘸樹脂，對(duì)浸蘸了樹脂的纖維布進(jìn)行晾干處理； 步驟3、纖維布疊層 對(duì)上、下模具板及銷釘涂抹脫模劑；將半晾干狀態(tài)下的纖維布按預(yù)設(shè)的復(fù)合材料層合板纖維方向，在下模具板上進(jìn)行鋪層，鋪層時(shí)讓每層纖維布中的纖維繞過下模具板中的銷釘； 步驟4、模具板合模進(jìn)行熱壓固化 在銷釘穿過的各層纖維布可靠貼合后，合上上模具板，并讓下模具板中的銷釘可靠地插入上模具板中的對(duì)應(yīng)孔中；將模具整體放入平板熱壓機(jī)中，對(duì)纖維布疊層進(jìn)行熱壓固化處理； 步驟5、開模 先退去模具中的圓柱銷，然后打開模具，得到具有孔洞的復(fù)合材料層合板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有孔洞的復(fù)合材料層合板制造方法，其特征是，所述的纖維布為有緯的纖維布或無緯的纖維布。
【文檔編號(hào)】B29C70/54GK103496173SQ201310411498
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】陳斌 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)