[發明專利]一種采用復合材料制備框架式筏架或基座的方法

有效

• 申請號: 201610401799.4
• 申請日: 2016-06-08
• 公開（公告）號: CN106084653B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 康逢輝;楊瑞瑞;吳醫博
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K13/04;C08K7/06;C08K7/14;C08K3/36;C09J163/00;B63B17/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)41120
• 代理人: 炊萬庭

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域，具體涉及一種采用復合材料制備框架式筏架或基座的方法。

背景技術

機械噪聲是艦船三大噪聲源之一，由于艇上的機械設備種類眾多，分布于全艇各個艙室，而且機械噪聲又是潛艇隱蔽航行工況的主要噪聲源。因此，控制機械噪聲是減振降噪工作的主要內容之一。控制機械噪聲目前主要有通過控制設備振動量級和采用隔振技術兩方面的措施。由于控制低噪聲設備潛力有限，無法滿足艦艇隱身要求，因此傳遞途徑的振動控制則至關重要，隔振技術的發展經歷了單層隔振、雙層隔振、浮筏隔振，如何進一步提高浮筏系統的隔振效果是實現機械噪聲控制的關鍵技術之一。目前我國艦艇筏架或基座均采用金屬材料制備，但金屬結構重量重，減振潛力有限，不利于艦艇的減重及后續減振設計。相對于金屬筏架或基座，復合材料筏架或基座重量輕、比剛度高、阻尼性能好、可設計性強、抗沖擊性能強，具有較好的減隔振效果。因此，大型浮筏系統設計中引入復合材料筏架及基座結構是實現高效隔振和減重設計的最有效途徑之一。復合材料筏架或基座要求精度高，強度高，剛度高，具有良好的抗沖擊性能及減隔振效果，目前國內未見框架式復合材料筏架或基座成型的相關報導。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種采用復合材料制備框架式筏架或基座的方法，采用該發明制備的復合材料筏架或基座尺寸精度高、強度高、剛度高、重量輕、耐疲勞性能好、阻尼性能好、減振效果明顯。

本發明所采用的技術方案是：一種采用復合材料制備框架式筏架或基座的方法，包括以下步驟：

步驟一、筏架或基座的結構分解

根據筏架或基座的整體結構形式進行結構分解，分解為上面板、下面板和橫縱肋板四部分，其中，橫縱肋板包括多個橫向筋板和縱向筋板，上面板與橫縱肋板之間以及下面板與橫縱肋板之間的連接方式均為“T”形插接，橫向筋板和縱向筋板之間的連接方式為“十”形插接，最終得到分解方案，分解方案包括上面板、下面板和橫縱肋板的數量以及尺寸；

步驟二、復合材料分塊結構成型、脫模

根據步驟一得到的分解方案制作相配套的模具，并采用復合材料在相應模具上進行各分塊結構成型，固化后進行脫模，得到各分塊成型結構，備用；

步驟三、分塊成型結構機加工

將步驟二中脫模的各分塊成型結構進行機加工，根據步驟一得到的分解方案在各分塊成型結構上加工定位槽或者交錯連接槽，下面板加工成型用工藝孔，得加工后的分塊結構，備用；

步驟四、分塊結構預裝配

對步驟三得到的加工后的分塊結構按照筏架或基座的結構進行預裝配；

步驟五、粘接面粗糙化處理

對步驟四中預裝配后的待粘接面進行打磨處理，然后采用丙酮清理干凈；

步驟六、分塊結構粘接

根據步驟四中的預裝配順序進行粘接，在分塊結構粘接面涂膠粘劑，先對下面板和橫縱肋板進行粘接定位，然后粘接上面板；

步驟七、粘接過渡區填充和連接區補強層成型

步驟六中粘接完成后，采用環氧結構膠粘劑或者基體材料與氣相二氧化硅混合配置的膩子對粘接區直角處進行過渡處理，然后對粘接好的每個連接處進行補強層成型，室溫放置24小時固化；

步驟八、加工開孔和表面修整

將步驟七得到的筏架或基座根據安裝需要進行開孔，并對上面板和下面板進行平面度加工，使上下表面水平；然后對表面進行整體打磨光滑，并涂刷基體材料，基體材料固化后即完成框架式筏架或基座的制備。

作為本發明一種采用復合材料制備框架式筏架或基座的方法的進一步優化，所述的框架式復合材料由增強材料和樹脂基體材料經固化劑固化制成，增強材料為玻璃纖維或碳纖維，樹脂基體材料為不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂或環氧樹脂。

作為本發明一種采用復合材料制備框架式筏架或基座的方法的進一步優化，所述的樹脂基體材料為不飽和聚酯樹脂或乙烯基樹脂，固化劑為過氧化甲乙酮、過氧化環己酮、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰中的一種或任意混合物。

作為本發明一種采用復合材料制備框架式筏架或基座的方法的進一步優化，所述的樹脂基體材料為環氧樹脂，固化劑為二元胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺中的一種或任意混合物。

作為本發明一種采用復合材料制備框架式筏架或基座的方法的進一步優化，步驟二所述的復合材料分塊結構成型方法為真空輔助樹脂注射成型工藝、模壓成型工藝或樹脂傳遞模塑成型工藝中的任一種。

作為本發明一種采用復合材料制備框架式筏架或基座的方法的進一步優化，步驟四中的裝配順序為從下到上：下面板和縱橫肋板、上面板和縱橫肋板。