[實(shí)用新型]復(fù)合材料制件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220268704.3
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN202727355U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單忠德;杜偉肖;劉豐
• 申請（專利權(quán)）人: 機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心
• 主分類號: B29C70/02
• 分類號: B29C70/02;B29C39/10
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;余剛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及復(fù)合材料加工成形技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種復(fù)合材料制件。?

背景技術(shù)

復(fù)合材料制件性能優(yōu)異，越來越多的應(yīng)用于航空航天、國防軍工、醫(yī)學(xué)、汽車等高端領(lǐng)域。目前，常見的液體成型的復(fù)合材料三維制件結(jié)構(gòu)多樣，但各有其缺點(diǎn)。?

夾心結(jié)構(gòu)中，上下面板和芯子通過粘結(jié)和膠結(jié)的方式連接在一起，可以使整個制件輕量化，但無法形成可靠的整體結(jié)構(gòu)，容易出現(xiàn)芯子與面板脫層，降低復(fù)合材料制件的強(qiáng)度；?

通過機(jī)織、針織、縫制和其它方式織造的三維織造復(fù)合材料，整體性能好，但是對于厚度大的預(yù)制件浸漬效果差，常常出現(xiàn)浸不透、浸漬不均等缺陷；?

葉片制造中有的在編織或鋪好疊層后插入的針管，然后用樹脂等浸漬，這樣的結(jié)構(gòu)對提高層間剪切強(qiáng)度有益，但是針管插入時對纖維造成損傷，進(jìn)而影響整個復(fù)合材料制件的性能。?

另一方面，傳統(tǒng)的液體成形方法的浸漬過程中，澆注基體都是由外表面向預(yù)制件內(nèi)部逐步滲透。對于大厚度和形狀復(fù)雜的復(fù)合材料預(yù)制件，往往出現(xiàn)滲透慢、浸不透、浸漬不均勻、干斑和氣泡等缺陷，使整個復(fù)合材料制件致密度降低，影響整個零件的強(qiáng)度和性能，無法滿足航空航天、國防軍工等高質(zhì)量和高可靠性的要求。現(xiàn)有技術(shù)中采用了一些解決措施，例如，真空導(dǎo)入工藝?yán)脤?dǎo)流介質(zhì)能夠提高預(yù)制件的滲透性能；在模具上加工溝槽，增加了澆注基體流通區(qū)域的外部分配渠道，促進(jìn)了澆注基體的流動速度，然而樹脂等澆注基體仍只是由預(yù)制件的外表面向內(nèi)部流動和滲透，對于薄殼狀和厚度小一些的預(yù)制件效果很好，但對于厚度大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的預(yù)制件收效不大。還比如，泡沫和蜂窩夾芯復(fù)合材料將泡沫和蜂窩狀夾芯放入預(yù)制件中，一起浸漬固化成型，對于厚度大的預(yù)制件起到了減重和易于浸漬的作用，但是由于夾芯材料和預(yù)制件中的纖維編織部分不是一個整體，不可避免的產(chǎn)生各種缺陷，諸如裂紋、脫膠、弱粘結(jié)、層與層分離、發(fā)泡膠空洞、蜂窩芯塌陷和疏松界面分離等。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于提供一種復(fù)合材料制件，以解決現(xiàn)有復(fù)合材料三維制件容易出現(xiàn)層間錯位、復(fù)合材料制件強(qiáng)度低的技術(shù)問題。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種復(fù)合材料制件，包括：多根支撐骨架件，根據(jù)復(fù)合材料制件的形狀布置；編織纖維，編織在支撐骨架件的外表面之間并與支撐骨架件共同形成與復(fù)合材料制件的形狀相匹配的預(yù)制件；澆注基體，浸漬于預(yù)制件內(nèi)并經(jīng)固化后與預(yù)制件一體形成復(fù)合材料制件。?

進(jìn)一步地，支撐骨架件為支撐管。?

進(jìn)一步地，支撐管的管壁上均設(shè)置有多個用于使液態(tài)的澆注基體流通的流通通孔。?

進(jìn)一步地，支撐管內(nèi)部形狀和外部形狀與復(fù)合材料制件的形狀相適應(yīng)。?

進(jìn)一步地，澆注基體為樹脂基、金屬基或陶瓷基。?

本實(shí)用新型具有以下有益效果：?

本實(shí)用新型提供的復(fù)合材料制件，由支撐骨架件和編織纖維共同編織成一個整體的與待加工的復(fù)合材料制件的形狀相匹配的預(yù)制件并浸漬成型，不會產(chǎn)生層間變形和錯位等缺陷，增加了復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度以及抗壓和抗彎強(qiáng)度，提高了復(fù)合材料制件的整體致密度，進(jìn)而剛度和可靠性也得到改善，適應(yīng)航空航天和國防軍工等主承力結(jié)構(gòu)件的需求。?

另外，本實(shí)用新型提供的復(fù)合材料制件采用在支撐管作為支撐骨架件，并在支撐管的管壁上設(shè)置多個使?jié)沧⒒w流通的流通通孔，當(dāng)澆注基體在注入支撐管以后，穿過流通通孔從支撐管的內(nèi)部向外部滲透，浸漬支撐管附近的編織纖維，并由此向外向深處擴(kuò)散滲透，使預(yù)制件形成一體化浸漬，使?jié)沧⒒w的浸漬均勻，減少氣泡和干斑等缺陷，從而提高復(fù)合材料制件的整體致密度和強(qiáng)度。?

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。?

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：?

圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的復(fù)合材料制件的內(nèi)部剖面結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的支撐管的正面結(jié)構(gòu)示意圖；以及?

圖3是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的支撐管的半剖結(jié)構(gòu)示意圖。?

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。?