[發明專利]嵌入式共固化復合材料中帶復雜圖案阻尼薄膜的制作工藝

有效

• 申請號: 201310209550.X
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103302877A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 梁森;王輝
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: B29D7/01
• 分類號: B29D7/01
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

1.一種嵌入式共固化復合材料中帶復雜圖案阻尼薄膜的制作工藝，其特征是，步驟如下：

1）將阻尼材料膠料溶解于有機溶劑中形成阻尼原膠料溶液；

2）進料，將步驟1）中形成的阻尼原膠料溶液通過浸泡在膠料槽中的膠輥與網紋滾之間的滾動接觸送至網紋滾；

3）滾印，網紋滾上布滿均勻分布的網紋，錯落有致的網紋能均勻地將膠輥送來的阻尼原膠料溶液存含在網紋的凹槽中，當網紋滾與印刷滾筒上的印版表面滾動接觸時，含在網紋滾凹槽中的阻尼原膠料溶液就均勻地涂抹在印刷滾筒印版的凸面上，通過印刷滾筒上的印版與復合材料預浸料滾動接觸，能均勻地將涂抹在印刷滾筒的印版凸面上的阻尼原膠料溶液印制在復合材料預浸料表面形成一層阻尼圖案薄膜；

4）濕式加熱烘干，通過濕式烘干塔，對印有阻尼圖案薄膜的復合材料預浸料利用水蒸氣烘干，待原膠料溶液中有機溶劑揮發后，通過回收工藝將易揮發的有機溶劑回收；

5）干式加熱烘干，再利用干式烘干爐將帶有阻尼圖案薄膜的復合材料預浸料上的水汽烘干，同時讓粘彈性阻尼薄膜實現部分硫化，這樣就在復合材料預浸料表面形成具有幾何圖案的阻尼薄膜；

6）檢驗具有幾何圖案的阻尼薄膜厚度是否滿足設計要求；

7）如果第6）步檢驗不滿足設計要求，則返回第3）重復上述步驟；

8）收卷，如果第6）步檢驗合格，則將帶阻尼圖案薄膜的復合材料預浸料收成卷，最后通過共固化工藝將其制成具有復雜圖案阻尼薄膜嵌入的復合材料構件。

2.如權利要求1所述的工藝，其特征是，所述步驟1）中將阻尼材料膠料嚴格按照比例每30g阻尼材料膠料：125ml120號汽油來制成粘彈性阻尼材料溶液，為了精確控制一次滾印后阻尼薄膜的厚度，除了對阻尼原膠料溶液的濃度進行精準控制外，還要對滾子印刷的環境溫度進行控制，使粘彈性阻尼原膠料溶液保持相對穩定的粘度。

3.如權利要求1所述的工藝，其特征是，所述步驟2）中，通過印刷滾筒上的錐形定位柱和復合材料預浸料上的圓形定位孔，控制復合材料預浸料與滾印阻尼薄膜圖案的印版之間相對位置，通過浸泡在膠料槽中的膠輥與網紋滾及網紋滾和印刷滾之間的滾動接觸將粘流態的阻尼原膠料溶液送至印刷滾筒的印版凸面上。

4.如權利要求3所述的工藝，其特征是，所述的復合材料預浸料與滾印阻尼薄膜圖案的印版之間相對位置的定位，由于使用滾印技術能夠將阻尼材料溶液印制在復合材料預浸料上，但是每次印制的阻尼層厚度有限，要達到需要的阻尼薄膜厚度，有必要進行多次滾印；為了使多次滾印的印版與復合材料預浸料之間保持某種相對位置，采用邊緣穿孔方式定位，在印刷滾筒的兩頭也有相應的錐形定位柱，正好和復合材料預浸料兩邊上的圓形定位孔對齊，當滾印時，印刷滾筒上的錐形定位柱正好與復合材料預浸料上的圓形定位孔咬合，一方面防止印刷滾筒與復合材料預浸料之間有相對滑動，影響阻尼圖案薄膜質量；另一方面，當阻尼圖案薄膜的厚度不同時，通過邊緣穿孔確保多次滾印的印版與印制圖案之間保持穩定的位置關系。

5.如權利要求1所述的工藝，其特征是，所述膠輥是鋼制軸心外覆一層均勻的橡膠層，其外覆橡膠層為聚氨酯橡膠層或硅橡膠層。

6.如權利要求1所述的工藝，其特征是，所述步驟3）中滾印工藝就是采用滾子印刷技術將阻尼原膠料溶液滾印在復合材料預浸料表面，從而精確地在復合材料預浸料表面印制出具有幾何圖案以及厚度變化的阻尼薄膜，使嵌入式共固化復合材料阻尼結構的整體力學性能保持最優。

7.如權利要求1所述的工藝，其特征是，所述的網紋滾表面均勻分布著致密的網紋，稱之為“著膠孔”，正是這些著膠孔在印刷中起著儲膠、勻膠和定量傳膠的作用；著膠孔是沿著與軸線成45°方向雕刻，著膠孔之間的隔墻稱為“網墻”，網墻的面積跟著膠孔的形狀有關；在網紋的著膠孔中存儲阻尼原膠料溶液，而網紋滾表面其他地方并不會存儲多余的溶液，通過網紋滾與滾子印刷滾筒上的印版滾動接觸，將網紋滾表層的阻尼膠料溶液均勻地涂抹在印版上。

8.如權利要求1所述的工藝，其特征是，所述步驟3）中滾子印刷印版制作，根據設計圖紙通過數控加工方法將圖案刻在印版表面，并將印版固定在印刷滾筒的襯墊上，在滾印時，復合材料預浸料在夾送輥和印刷滾的帶動下勻速地在印刷滾筒下走過并與印版滾動接觸，這樣設計的印版圖案就均勻地印刷在復合材料預浸料上，在其表面就形成一層具有幾何圖案的阻尼膠料薄膜，為復雜圖案阻尼薄膜嵌入的復合材料構件制作奠定基礎。