[發明專利]一種復合材料編織填充方法

有效

• 申請號: 201710152919.6
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN107090660B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 徐偉偉;單玉才;王陽;楊龍英;張景晨
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: D04C1/06
• 分類號: D04C1/06;D06C5/00
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 梁義東

本發明涉及一種復合材料編織填充方法，通過轉角間隙填充面積S1，計算出需要編織外半徑為R1，內半徑為R2的圓筒結構的編織填充帶，在通過編織填充帶的編織、預定型工藝和定型工藝，最終得到與轉角間隙相同的編織填充帶。本發明通過根據填充區的面積尺寸精確編織出相應截面積的編織填充帶，提高了結構件的連接線、整體特性和結構完整性，防止填充材料成型構件轉角區應力集中，且通過在真空中加熱成型的方法，能夠獲得更高的成型壓力，制備力學性能更好的編織填充帶，增強了填充芯材的強度和內部的穩定。

技術領域

本發明屬于復合材料制備技術領域，尤其涉及一種復合材料編織填充方法。

背景技術

復合材料液體成型技術（LCM）技術由于具有既可以生產大型復合材料制件，又可以制備各種小型精密復合材料制件，且LCM制件具有強度及性能可靠性高、成型工藝簡單、生產效率高、尺寸精度高，環保及制造成本低，而成為國內外競相研究的工藝之一。其在復合材料制造過程中的應用也越來越多，制造的產品形狀也越來越復雜，整體化程度也越來越高，但由于復合材料鋪層結構設計的原因，在復合材料制造過程中存在大量的轉角、間隙，需采用纖維進行填充。

專利號為CN105619828A ,申請日為2014-10-28，公開了一種工字型梁R轉角處空隙碳捻絲填充方法，所述的填充方法包括如下步驟：步驟1，根據公式計算碳捻絲橫截面積和碳捻絲的寬度，1：ΔS＝(r+h1/2)*(2r+h1)-π*(r+h1/2)2/2，2：L＝ΔS/h，式中：r為“工”字型梁的R角半徑；h1為“工”字型梁的厚度；L為填充碳捻絲的寬度；ΔS為R角處的填充面積；h為填充碳捻絲的單層厚度；步驟二，根據“工”字型梁的R角處碳捻絲外形尺寸，采用逆向建模建立碳捻絲數模，并制造模具；步驟三，利用模具將碳捻絲成型固化；步驟四，將成型好的碳捻絲放置在“工”字型梁已經合模的左、右腹板形成的R角空隙處，固化成型。

上述專利通過量化R角空隙處碳捻絲用量，使用成型模成型的碳捻絲填充到“工”字型梁“R”轉角空隙處，然后進行固化成型，保證R角處的表面質量，提高了產品質量穩定性。但是由于填充芯材在模具里面進行預壓成型后放置于三角填充區，使填充材料成型構件轉角區應力集中，降低了填充芯材的強度，在施工處理上可能會使得填充區的填充帶變形太大。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述問題，提供一種復合材料編織填充方法，此方法提高填充區的連接線、整體特性和結構完整性，避免了填充材料成型構件轉角區應力集中，增強了填充芯材的強度和內部的穩定。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種復合材料編織填充帶的制備方法，所述制備方法的具體步驟如下：

步驟一，計算編織填充帶的外圓半徑R2：

S1=π·(R2-R1) 2——（一）

R2=+R1——（二）

式中：S1為轉角間隙填充面積；R1為編織模半徑；

步驟二，編織填充帶的編織：按照標準編織工藝將復合材料編織在編織模的外表面，制備得到整體圓筒結構的編織填充帶,且編織填充帶為多層編織帶，外圓半徑為R2，內圓半徑與編織模半徑相等為R1；

步驟三，編織填充帶的預定型：先將定型材料噴涂在編織填充帶的表面，再將編織填充帶裝入真空封袋內預熱，得到預定型的編織填充帶；

步驟四，編織填充帶的定型：先將預定型的編織填充帶放入定型模具中，再將定型模具裝入真空裝置內，通過對真空裝置內抽真空和加熱得到定型的編織填充帶。

所述編織工藝中根據公式計算出編織紗線與編織軸間夾角β：

β= tan﹣1·R1·

式中：ωb為紗線角速度；為編織模運動速度。