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復(fù)合材料格柵、其注膠方法及其制備方法與流程

文檔序號:40551811發(fā)布日期:2025-01-03 11:11閱讀:10來源:國知局
復(fù)合材料格柵、其注膠方法及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及復(fù)合材料樹脂傳遞模塑,具體而言,涉及復(fù)合材料格柵、其注膠方法及其制備方法。


背景技術(shù):

1、復(fù)合材料具有比強度高、比模量大等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用于對材料性能要求苛刻的航空領(lǐng)域。作為新材料的典型代表,復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)以其更好的損傷容限、更加優(yōu)異的剛強度及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性而得到極大的關(guān)注和發(fā)展。航空用復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)需滿足氣動型面要求,但是其腔體曲面復(fù)雜且精度要求高,且成型難度很大。傳統(tǒng)的熱壓罐以及模壓工藝均無法實現(xiàn)這種復(fù)雜曲面多腔結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的制造,為了實現(xiàn)這一產(chǎn)品,需要采用一體化rtm(樹脂傳遞模塑)成型技術(shù)來實現(xiàn),目前這類產(chǎn)品成型技術(shù)在國際上幾乎被日本nikkiso公司壟斷。

2、復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)由縱向筋條與橫向筋條組合拼接而成,且連接處需要填充一定量捻子條以彌補縱向筋條與橫向筋條連接形成的空隙。其中,縱向筋條與橫向筋條為雙向連續(xù)干纖維布層疊而成,捻子條為碳纖維單向干絲搓制而成。而后通過rtm注入樹脂并固化最終形成所需的復(fù)合材料。然而即使采用了rtm,復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)內(nèi)依然存在孔洞和氣泡,特別是捻子條填充區(qū)域存在嚴(yán)重的內(nèi)部分層與疏松問題,使得縱向筋條與橫向筋條的連接處內(nèi)部質(zhì)量問題導(dǎo)致復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)耐疲勞性能大幅度降低。

3、鑒于此,特提出本發(fā)明。


技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供復(fù)合材料格柵、其注膠方法及其制備方法。本發(fā)明實施例提供的新的復(fù)合材料格柵的注膠方法能夠避免在縱向筋條與橫向筋條的連接處形成氣泡和/或孔洞,繼而可以解決復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)產(chǎn)品連接區(qū)域內(nèi)部疏松和分層問題,以提升復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)的耐疲勞性。

2、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:

3、第一方面,本發(fā)明提供一種復(fù)合材料格柵的注膠方法,包括:在壓力不高于0.5bar的注膠壓力下向格柵初胚成型模具內(nèi)注入微觀浸潤樹脂;

4、而后,停止注膠并不提供注膠壓力,所述微觀浸潤樹脂在格柵初胚內(nèi)自浸潤,直至所述微觀浸潤樹脂流動至格柵初胚的捻子條的邊緣。

5、需要說明的是,采用的樹脂可以為市面購買得到的液體樹脂。

6、在可選的實施方式中,所述微觀浸潤樹脂的質(zhì)量占形成所述復(fù)合材料格柵總樹脂質(zhì)量的25-35%。

7、在可選的實施方式中,自浸潤的時間根據(jù)樹脂注射工藝仿真軟件模擬得到。

8、在可選的實施方式中,包括:自浸潤結(jié)束后循環(huán)進(jìn)行升壓和排泡;而后進(jìn)行保壓和固化。

9、在可選的實施方式中,包括:自浸潤結(jié)束后升壓至1-1.2bar繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著升壓至2-2.2bar繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著升壓至4-4.2bar繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著升壓至5.8-6.2繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著保持壓力并加熱固化樹脂。

10、在可選的實施方式中,包括:自浸潤結(jié)束后升壓至2-2.2bar繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著升壓至4-4.2bar繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著升壓至5.8-6.2繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著保持壓力并加熱固化樹脂。

11、在可選的實施方式中,循環(huán)升壓和排泡處理進(jìn)入格柵初胚成型模具內(nèi)的樹脂的總量占形成所述復(fù)合材料格柵總樹脂質(zhì)量的65%-75%。

12、在可選的實施方式中,在0.4-0.5bar的注膠壓力下向格柵初胚成型模具內(nèi)注入微觀浸潤樹脂。

13、第二方面,本發(fā)明提供一種復(fù)合材料格柵的制備方法,其包括前述實施方式任一項所述的復(fù)合材料格柵的注膠方法。

14、第三方面,本發(fā)明提供一種復(fù)合材料格柵,其通過前述實施方式任一項所述的復(fù)合材料格柵的注膠方法或前述實施方式所述的復(fù)合材料格柵的制備方法制備得到。

15、本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明實施例通過在常規(guī)的rtm注膠之前采用低壓注射部分樹脂,而后再讓該樹脂進(jìn)行自浸潤,繼而合理控制樹脂微觀流動前鋒與樹脂宏觀流動前鋒,確保捻子條填充區(qū)樹脂流動前鋒始終處于領(lǐng)先狀態(tài),從而避免了氣泡和孔洞在此區(qū)域形成包裹,可以很好的解決復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)產(chǎn)品連接區(qū)域內(nèi)部疏松及分層問題,改善復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的耐疲勞性。



技術(shù)特征:

1.一種復(fù)合材料格柵的注膠方法,其特征在于,包括:在壓力不高于0.5bar的注膠壓力下向格柵初胚成型模具內(nèi)注入微觀浸潤樹脂,

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料格柵的注膠方法,其特征在于,所述微觀浸潤樹脂的質(zhì)量占形成所述復(fù)合材料格柵總樹脂質(zhì)量的25-35%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料格柵的注膠方法,其特征在于,自浸潤的時間根據(jù)樹脂注射工藝仿真軟件模擬得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的復(fù)合材料格柵的注膠方法,其特征在于,包括:自浸潤結(jié)束后循環(huán)進(jìn)行升壓和排泡;而后進(jìn)行保壓和固化。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合材料格柵的注膠方法,其特征在于,包括:自浸潤結(jié)束后升壓至1-1.2bar繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著升壓至2-2.2bar繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著升壓至4-4.2bar繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著升壓至5.8-6.2bar繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著保持壓力并加熱固化樹脂。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料格柵的注膠方法,其特征在于,包括:自浸潤結(jié)束后升壓至2-2.2bar繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著升壓至4-4.2bar繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著升壓至5.8-6.2bar繼續(xù)通入樹脂,直至流量不再改變,而后排泡;接著保持壓力并加熱固化樹脂。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合材料格柵的注膠方法,其特征在于,循環(huán)升壓和排泡處理進(jìn)入格柵初胚成型模具內(nèi)的樹脂的總量占形成所述復(fù)合材料格柵總樹脂質(zhì)量的65%-75%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料格柵的注膠方法,其特征在于,在0.4-0.5bar的注膠壓力下向格柵初胚成型模具內(nèi)注入微觀浸潤樹脂。

9.一種復(fù)合材料格柵的制備方法,其特征在于,其包括權(quán)利要求1-8任一項所述的復(fù)合材料格柵的注膠方法。

10.一種復(fù)合材料格柵,其特征在于,其通過權(quán)利要求1-8任一項所述的復(fù)合材料格柵的注膠方法或權(quán)利要求9所述的復(fù)合材料格柵的制備方法制備得到。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及復(fù)合材料樹脂傳遞模塑技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及復(fù)合材料格柵、其注膠方法及其制備方法。復(fù)合材料格柵的注膠方法包括:在壓力不高于0.5bar的注膠壓力下向格柵初胚成型模具內(nèi)注入微觀浸潤樹脂,而后,停止注膠并不提供注膠壓力,所述微觀浸潤樹脂在格柵初胚內(nèi)自浸潤,直至所述微觀浸潤樹脂流動至格柵初胚的捻子條的邊緣。該注膠方法能夠避免在縱向筋條與橫向筋條的連接處形成氣泡和/或孔洞,繼而可以解決復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)產(chǎn)品連接區(qū)域內(nèi)部疏松和分層問題,以提升復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)的耐疲勞性。

技術(shù)研發(fā)人員:卜祥威,蘇海霞,葉鳳瑰,汪曉允
受保護(hù)的技術(shù)使用者:江蘇恒神股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/2
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