[發(fā)明專利]嵌入式共固化穿孔阻尼薄膜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制作工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410257835.5
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104085118A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁森;王東山;李雪;張術(shù)國
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的振動噪聲控制技術(shù)，尤其是一種嵌入式共固化復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中帶有周期分布孔系圖案阻尼薄膜的加工工藝，屬于振動噪聲控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，嵌入式共固化阻尼復(fù)合材料加工工藝主要是將粘彈性阻尼薄膜與復(fù)合材料預(yù)浸料按照設(shè)計進(jìn)行鋪設(shè)，然后在熱壓罐中采用加熱、加壓和抽真空將其共固化。主要的方法有壓片法，即直接將阻尼材料原膠料在平板硫化機(jī)上壓成部分硫化的阻尼薄膜，注意這時阻尼薄膜的硫化溫度與剩余硫化時間應(yīng)當(dāng)與復(fù)合材料預(yù)浸料的固化溫度和時間一致，但是這種方法存在一個嚴(yán)重的問題，就是壓片法制得的連續(xù)阻尼薄膜能部分地降低其表面分子活性，其層間結(jié)合力比較弱；后來人們提出層間結(jié)合力比較強(qiáng)的刷涂、噴涂工藝和二次預(yù)浸工藝，就是將阻尼材料原膠料溶解在橡膠溶劑中，制成阻尼材料溶液，然后將其通過二次預(yù)浸工藝或刷涂或噴涂工藝涂覆在復(fù)合材料預(yù)浸料上，這種工藝制作的嵌入式共固化復(fù)合材料，雖然其層間結(jié)合性能和整個結(jié)構(gòu)的阻尼性能都有很大程度地提高，但是整個結(jié)構(gòu)的剛度會有不同程度的降低。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種嵌入式共固化穿孔阻尼薄膜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制作工藝，其采用下述技術(shù)方案：

一種嵌入式共固化穿孔阻尼薄膜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制作工藝，包括：

1)進(jìn)料，將玻璃纖維或者碳纖維帶通過復(fù)合材料預(yù)浸料液態(tài)池，制成復(fù)合材料預(yù)浸料；

2)干式加熱烘干，利用干式烘干爐將復(fù)合材料預(yù)浸料烘干；

3)二次預(yù)浸阻尼薄膜，使復(fù)合材料預(yù)浸料通過阻尼材料溶液池制成帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料；

所述阻尼材料主要成份為丁基橡膠和氯化丁基橡膠的混合物，其組分與復(fù)合材料預(yù)浸料所用樹脂有關(guān)，與《嵌入式高溫共固化大阻尼復(fù)合材料及其制備工藝》(申請?zhí)枺?01210030874.2)中的阻尼粘彈性材料成份相同，各成份質(zhì)量份數(shù)比為：丁基橡膠92.5-93.5份；氯化丁基橡膠6.5-7.5份；氯化聚乙烯2.9-3.1份；氧化鋅3.9-4.1份；硬脂酸0.8-1份；炭黑50-52份；辛基酚醛樹脂5.9-6.1份。有機(jī)溶劑為120號汽油；為了得到黏度適中且易于二次預(yù)浸的阻尼材料溶液，必須將混煉膠按照一定比例溶解于有機(jī)溶劑中，通過試驗(yàn)探索出阻尼材料與溶劑的最佳溶解比例為30g混煉膠料：125ml汽油，將阻尼材料膠料嚴(yán)格按照上述比例溶入有機(jī)溶劑形成濃度適中的粘彈性阻尼原膠料溶液；為了精確控制二次預(yù)浸后阻尼薄膜的厚度，除了對阻尼原膠料溶液的濃度進(jìn)行精準(zhǔn)控制外，還要對環(huán)境溫度進(jìn)行控制，使粘彈性阻尼原膠料溶液保持相對穩(wěn)定的粘度；

4)濕式加熱烘干，將二次預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料上的橡膠溶劑蒸發(fā)掉，通過回收再利用技術(shù)，將橡膠溶劑回收再利用；

5)干式加熱烘干，再利用干式烘干爐將復(fù)合材料阻尼薄膜上的水汽烘干；

6)檢驗(yàn)阻尼薄膜厚度是否滿足設(shè)計要求；

7)如果第6)步厚度檢驗(yàn)不滿足設(shè)計要求，則返回第3)步重復(fù)步驟3)到6)，直至二次預(yù)浸阻尼薄膜厚度滿足設(shè)計要求為止；

8)沖孔，將復(fù)合材料預(yù)浸料放在沖孔機(jī)上沖出滿足形狀要求的孔洞圖案；

沖孔機(jī)的進(jìn)料為間歇進(jìn)料，即在時間t₁內(nèi)沖孔機(jī)停止進(jìn)料，在此停止的時間內(nèi)沖孔機(jī)要完成對復(fù)合材料預(yù)浸料的沖壓；然后沖孔機(jī)開始進(jìn)料，進(jìn)料時間為t₂，進(jìn)料長度為s，停止進(jìn)料，再次沖壓，確保沖孔機(jī)一個周期內(nèi)的平均進(jìn)料速度與系統(tǒng)的送料速度一致；

沖孔工位前后要給沖孔機(jī)留有預(yù)浸料的余量，保證沖孔機(jī)在進(jìn)料時不會過度拉扯預(yù)浸料；

沖孔機(jī)凸模為空心管狀，內(nèi)孔四周開有刃口，并將其固定在模具固定板上，刀刃的刀尖角度15-30°，直徑D根據(jù)穿孔的大小確定，沖壓直接在預(yù)浸料下面墊聚氨酯橡膠板作為凹模；

9)收卷，將沖好孔的預(yù)浸料收成卷，最后通過共固化工藝將其制成具有復(fù)雜圖案阻尼薄膜嵌入的復(fù)合材料構(gòu)件。

本發(fā)明中的進(jìn)料、干式加熱烘干、預(yù)浸阻尼、濕式加熱烘干、干式加熱烘干步驟與現(xiàn)有技術(shù)相同，例如：與專利號2012101393988《嵌入式共固化連續(xù)預(yù)浸阻尼層的復(fù)合材料鋪帶制作工藝》中工藝步驟相同，在此不再贅述。