[發明專利]復合材料試件板材的制作模具及方法

無效

• 申請號: 201310324986.3
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103358565A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 楊青海;翟保利;王偉;周百能;楊紅;鐘連兵;肖毅
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方汽輪機有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C33/00;B29C70/54
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤;段雪茵

技術領域

本發明屬于復合材料成型工藝技術領域，主要提出一種定厚度的復合材料試件板材的制作模具及方法。?

背景技術

復合材料試件板材的成型工藝較多，但真空灌注工藝是一種新型的復合材料低成本、高性能成型技術。它是在真空密閉系統中，在真空壓力下使樹脂流動、滲透實現對纖維及其織物的浸漬，并在真空下固化的成型方法。真空灌注工藝較傳統開模成型工藝相比，具有節約成本、加工過程環保清潔、制品力學性能優、產品質量易于控制等諸多優點。?

真空灌注工藝雖然是復合材料成型的一種較好的方法，但由于灌注過程中受灌注壓力、環境溫度和樹脂溫度等諸多因素的影響，往往制作的復合材料試件板材的纖維體積含量偏高或偏低，最終導致復合材料試件板材的力學性能產生較大的偏差。特別是許多行業對復合材料試件板材的厚度、纖維體積含量和力學性能都有明確的設計要求，為了達到設計要求值，往往會重復制作多次復合材料試件板材進行測試和驗證。?

如圖1所示，現有技術中，一般采用配套設置的下模1和上模5及真空灌注裝置制得。其中，下模1是硬模、上模5是真空袋，在下模1和上模5之間設置有密封膠條3、使其內部構成封閉的空腔，下模1的上表面鋪設纖維布2；真空灌注裝置包括抽氣管和進膠管，通過抽氣管將空腔抽真空后、再使用進膠管注入樹脂浸透纖維，從而制得復合材料試件板材。其結構簡單，操作簡易，但是厚度很難精確控制，難以達到對復合材料試件板材的定厚度要求。而且，在真空灌注制作復合材料樣板的過程中，由于纖維布2具有編織紋路，特別是單軸向纖維布2的編織紋路比較明顯。在真空灌注過程中，因為真空袋5向下施加壓力時，使制作的復合材料試件板材的上表面往往會順著纖維布2的紋路凸凹不平，導致復合材料試件板材的厚度難以測量準確而且誤差偏大，最終導致測試性能偏低無法滿足設計值的要求。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種復合材料試件板材的制作模具及方法，解決復合材料試件板材制作過程中纖維體積含量控制困難和上表面不平整的問題。?

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：?

復合材料試件板材的制作模具，包括上模、下模和真空灌注裝置，所述上模為軟模、下模為硬模，上模和下模配套設置、兩者之間構成一個封閉的空腔，下模上表面鋪設纖維，真空灌注裝置包括進膠管和抽氣管，且進膠管設置在空腔內纖維的一端、抽氣管設置在空腔內纖維的另一端；所述空腔內部，沿樹脂的流動方向、緊貼纖維兩側設置有一對相同高度的定厚度鋼片，并在定厚度鋼片上架放一塊鋼化玻璃。

所述進膠管出口位置的纖維端部設置有一段中間具有開口的密封膠條，該密封膠條兩側分別抵住兩塊定厚度鋼片的端部、開口位置對應進膠管的出口。?

所述模具上所有接觸纖維的裝置均擦有脫模劑。?

所述的復合材料試件板材的制作方法，包括以下步驟：?

（1）按試件板材的尺寸、將若干層纖維布鋪設在下模的上表面上方；

（2）根據試件板材的高度、在纖維兩側設置一對與試件板材高度相同的定厚度鋼片，并在定厚度鋼片上架放一塊鋼化玻璃；

（3）使用抽氣管將空腔內部抽真空、并且進行保壓；

（4）使用進膠管利用空腔內的負壓將樹脂注入纖維布中；

（5）等待樹脂逐漸浸透纖維布后并固化，固化成型后，對制得的復合材料試件板材進行脫模處理。

本發明所產生的有益效果是：?

采用本發明模具及方法制作的復合材料試件板材，具有纖維體積含量可控、力學性能高、上表面平整等優點，還可以有效減少復合材料樣板的制作次數。由于模具上表面鋼化玻璃的作用，使得復合材料試件板材的上表面控制均勻、與下表面一樣平整，從而利于準確的測試出樣板的厚度。本發明的復合材料試件板材的制作模具及方法，結構簡單、操作簡易、實用可靠，利于大規模使用和推廣。

附圖說明

圖1為現有技術制作復合材料試件板材時的剖面示意圖；?

圖2為采用本發明方法制作復合材料試件板材時的剖面示意圖；

圖3為采用本發明方法制作復合材料試件板材時的俯視示意圖；

圖中標號表示：1-下模、2-纖維布、3-密封膠條、4-脫模布導流網、5-上模、6-定厚度鋼片、7-鋼化玻璃、8-抽氣管、9-進膠管。

具體實施方式