一種縫紉復合材料及其制作工藝的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及人工合成面料，特別是涉及一種縫紉復合材料及其制作工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 復合材料，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀 (微觀）上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應，為提 高結(jié)構(gòu)效率，新一代飛機在可拆卸口蓋或內(nèi)埋武器艙門處一般均采用復合材料制造，但對 于位于機體下部的艙門和口蓋來說，受跑道砂石等外力沖擊影響較大，且該沖擊不可避免， 傳統(tǒng)復合材料受沖擊后應力下降明顯，而且損傷后維修不易，為飛機的安全帶來一定風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種縫紉復合材料的設計方案及其由該設計制成 的新型縫紉復合材料，在艙門或口蓋厚度方向采取加強措施，增強其抵抗沖擊的能力，提高 結(jié)構(gòu)安全可靠性。
[0004] 本發(fā)明一方面提供了一種縫紉復合材料，包括內(nèi)面板、外面板以及用于連接兩個 面板的連接梁，所述內(nèi)面板與外面板均由泡沫夾層板構(gòu)成，所述泡沫夾層板上、下層為碳纖 維簾子布，中間夾層為輕質(zhì)芯材，所述連接梁包括四周側(cè)邊梁與內(nèi)部梁，均由碳纖維層合板 構(gòu)成，四周側(cè)邊梁固定于外面板內(nèi)表面的四周，多個內(nèi)部梁固定于外面板的內(nèi)表面上，內(nèi)面 板通過單面抽釘方式連接在所述連接梁上。
[0005] 優(yōu)選的是，所述輕質(zhì)芯材為R0HACELL全閉孔泡沫。
[0006] 本發(fā)明另一方面針對上述縫紉復合材料提供了其制作工藝，包括：
[0007] 外面板的泡沫夾層板采用kevlar縫線進行全厚度縫紉，縫紉后采用VARI成型；
[0008] 四周側(cè)邊梁和內(nèi)部橫梁采用熱壓罐成型和/或采用VARI成型；
[0009] 內(nèi)面板采用VARI成型；
[0010] 四周側(cè)邊梁和內(nèi)部橫梁分別與外面板通過二次膠接進行連接，之后，內(nèi)面板與四 周側(cè)邊梁、內(nèi)部梁之間通過單面抽釘連接方式進行連接。
[0011] 優(yōu)選的是，所述全厚度縫細時縫細參數(shù)為5mmX5mm。
[0012] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0013] 本方案可有效提高口蓋或艙門的抗沖擊性能，相對于未縫紉結(jié)構(gòu)，5mmX 5mm縫紉 參數(shù)可提高沖擊后壓縮強度1倍以上。
【附圖說明】
[0014] 圖1是按照本發(fā)明一優(yōu)選實施例的縫紉復合材料的外面板與連接梁位置關(guān)系示 意圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明圖1所示實施例的縫紉復合材料整體結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明縫紉復合材料及其制作工藝做進一步詳細說明。
[0017] 如圖1所示，本發(fā)明縫紉復合材料采用盒形結(jié)構(gòu)，括內(nèi)面板4、外面板2以及用于連 接兩個面板的連接梁，所述內(nèi)面板與外面板均由泡沫夾層板構(gòu)成，所述泡沫夾層板上、下層 為碳纖維簾子布，中間夾層為輕質(zhì)芯材，所述連接梁包括四周側(cè)邊梁3與內(nèi)部梁1，均由碳 纖維層合板構(gòu)成，四周側(cè)邊梁3固定于外面板2內(nèi)表面的四周，五個內(nèi)部梁1固定于外面板 2的內(nèi)表面上，內(nèi)面板4通過單面抽釘方式連接在所述連接梁上，上述連接梁與外面板2的 固定方式為二次膠接。
[0018] 可以理解的是，作為本發(fā)明另一實施例，內(nèi)部梁1的數(shù)量包括但不限于五個，適當 選取內(nèi)部梁的數(shù)量，使其即能減輕復合材料的質(zhì)量，又能增大與內(nèi)外兩個面板的接觸面積， 用以緊固上下面板。
[0019] 需要說明的是，連接梁采用等厚度設計，四周側(cè)邊梁3位于外面板的內(nèi)表面的四 周，中間均勻分布有內(nèi)部梁1，四周側(cè)邊梁3與內(nèi)部梁1固定到外面板內(nèi)表面后，在水平位置 上，各連接梁處于同一水平面上，便于之后與內(nèi)面板相互固定連接時，增大與其接觸面積， 可以理解的是，對于在安裝過程中導致各連接梁出現(xiàn)高低差異，即各連接梁與內(nèi)面板連接 時，存有空隙，可在連接前對連接梁進行打磨。
[0020] 在本實施例中，所述輕質(zhì)芯材的優(yōu)選實施例為R0HACELL全閉孔泡沫。R0HACELL全 閉孔泡沫為聚甲基丙烯酸亞胺PMI泡面，在相同密度條件下，是強度和剛度最高的泡沫，其 高溫下耐蠕變性能使得該泡沫能夠適用于高溫固化的樹脂和預浸料。
[0021] 本發(fā)明另一方面提供了一種縫紉復合材料制件成型工藝，包括：
[0022] 外面板的泡沫夾層板采用kevlar縫線進行全厚度縫紉，縫紉后采用VARI成型； kevlar(凱夫拉）是一種芳綸纖維材料產(chǎn)品，其密度低、強度高、韌性好、耐高溫、易于加工 和成型，其強度為同等質(zhì)量鋼鐵的5倍，但密度僅為鋼鐵的五分之一，VARI成型，即VARI真 空輔助成型工藝，是一種新型的低成本的復合材料大型制件的成型技術(shù)，它是在真空狀態(tài) 下排除纖維增強體中的氣體，利用樹脂的流動、滲透，實現(xiàn)對纖維及其織物浸漬，并在一定 溫度下進行固化，形成一定樹脂/纖維比例的工藝方法。
[0023] 四周側(cè)邊梁和內(nèi)部橫梁采用熱壓罐成型和/或采用VARI成型；
[0024] 內(nèi)面板采用VARI成型；
[0025] 四周側(cè)邊梁和內(nèi)部橫梁分別與外面板通過二次膠接進行連接，之后，內(nèi)面板與四 周側(cè)邊梁、內(nèi)部橫梁之間通過單面抽釘連接方式進行連接，連接后結(jié)構(gòu)如圖2所示。所述二 次膠接是指已固化的復合材料不同制件通過膠黏劑再次進行膠接固化使它們連接成一個 整體制件的工藝方法。
[0026] 在本實施例中，所述全厚度縫紉時縫紉參數(shù)為5mmX5mm。本方案可有效提高口蓋 或艙門的抗沖擊性能，相對于未縫紉結(jié)構(gòu)，5_X5mm縫紉參數(shù)可提高沖擊后壓縮強度1倍 以上，對應不同的縫紉參數(shù)，沖擊后壓縮性能對應如下表1。
[0027] 表1縫紉參數(shù)與沖擊性能
[0028]
[0029] 需要說明的是，本發(fā)明縫紉復合材料及其制作工藝包括上述實施例中的任何一項 及其任意組合，但上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本 發(fā)明范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神前提下，本領域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明 的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種縫紉復合材料，其特征在于：包括內(nèi)面板（4)、外面板（2)以及用于連接兩個面 板的連接梁，所述內(nèi)面板與外面板均由泡沫夾層板構(gòu)成，所述泡沫夾層板上、下層為碳纖維 簾子布，中間夾層為輕質(zhì)芯材，所述連接梁包括四周側(cè)邊梁（3)與內(nèi)部梁（1)，均由碳纖維 層合板構(gòu)成，四周側(cè)邊梁（3)固定于外面板（2)內(nèi)表面的四周，多個內(nèi)部梁（1)固定于外面 板（2)的內(nèi)表面上，內(nèi)面板（4)通過單面抽釘方式連接在所述連接梁上。2. 根據(jù)權(quán)利要求要求1所述的縫紉復合材料，其特征在于：所述輕質(zhì)芯材為ROHACELL 全閉孔泡沫。3. -種縫紉復合材料制作工藝，采用權(quán)利要求1所述的縫紉復合材料，其特征在于： 外面板的泡沫夾層板采用kevlar縫線進行全厚度縫紉，縫紉后采用VARI成型； 四周側(cè)邊梁和內(nèi)部橫梁采用熱壓罐成型和/或采用VARI成型； 內(nèi)面板采用VARI成型； 四周側(cè)邊梁和內(nèi)部橫梁分別與外面板通過二次膠接進行連接，之后，內(nèi)面板與四周側(cè) 邊梁、內(nèi)部梁之間通過單面抽釘連接方式進行連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求要求3所述的縫紉復合材料制作工藝，其特征在于：所述全厚度縫紉 時縫細參數(shù)為5mmX5mm。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種縫紉復合材料及其制作工藝，應用與飛機口蓋或艙門處，屬于人工合成面料領域，所述的縫紉復合材料包括內(nèi)面板、外面板以及用于連接兩個面板的連接梁，所述內(nèi)面板與外面板均由泡沫夾層板構(gòu)成，外面板采用kevlar縫線進行全厚度縫紉，所述連接梁包括四周側(cè)邊梁(3)與內(nèi)部梁(1)，均由碳纖維層合板構(gòu)成，采用熱壓罐成型或VARI成型，四周側(cè)邊梁(3)固定于外面板(2)內(nèi)表面的四周，若干個內(nèi)部梁(1)固定于外面板(2)的內(nèi)表面上，內(nèi)面板通過單面抽釘方式連接在所述連接梁上。本發(fā)明可有效提高飛機口蓋或艙門的抗沖擊性能。
【IPC分類】B29C70/02, B29C70/44
【公開號】CN104908330
【申請?zhí)枴緾N201510246364
【發(fā)明人】馬元春, 盧文書, 趙春燕, 孟令賽, 李新
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司沈陽飛機設計研究所
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月13日