[發(fā)明專利]一種隔離劑圖形覆膜及其制備方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN109203622B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉佳佳;韓曉寧;李志強;邵杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空制造技術(shù)研究院
• 主分類號: B32B27/30
• 分類號: B32B27/30;B32B27/06;B32B33/00;B32B7/06;B41M5/03
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本發(fā)明涉及一種隔離劑圖形覆膜及其制備方法和應(yīng)用，該離劑圖形覆膜，自上而下依次由塑料材質(zhì)薄膜層、離型膜層、水溶性樹脂載體層和剝離膜層組成；離型膜層由涂覆或印刷在塑料材質(zhì)薄膜表面的硅油樹脂形成的，水溶性樹脂載體層上承載有圖形，圖形通過隔離劑印刷于水溶性樹脂載體上，水溶性樹脂載體層印刷于離型膜層表面。該隔離劑圖形覆膜可用于平面，也適用于各種曲面金屬結(jié)構(gòu)件，具有效率高、精度高、長期使用成本低、涂覆自由度高的優(yōu)點，在航空航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超塑成形/擴散連接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隔離劑圖形覆膜及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著飛行器速度越來越高，航空發(fā)動機的推重比越來越高，要求飛行器及發(fā)動機結(jié)構(gòu)在實現(xiàn)減重的同時又具有良好的氣動性能，這樣結(jié)構(gòu)件的型面越來越復(fù)雜，很多結(jié)構(gòu)需要設(shè)計成空心復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)不僅具有復(fù)雜的外形，同時還具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如變厚度設(shè)計，帶加強筋等。為了制造具有復(fù)雜曲面的空心結(jié)構(gòu)，超塑成形/擴散連接工藝是一種非常有效的制備方法。但是，復(fù)雜的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)為超塑成形/擴散連接工藝帶來了難度，特別是在復(fù)雜曲面上涂覆隔離劑的涂覆工藝是其中一個關(guān)鍵的工藝難點，隔離劑的作用是在高溫環(huán)境下對金屬板材原子間進行隔離，是超塑成形/擴散連接中的一個關(guān)鍵的工序，隔離劑涂覆質(zhì)量直接影響零件的制備質(zhì)量。

在超塑成形/擴散連接工藝中，在金屬表面涂覆隔離劑主要有兩類方法：手工涂覆、絲網(wǎng)印刷和噴墨式印刷技術(shù)。

手工涂覆是采用手工的方法在刻好形的金屬板材表面涂覆隔離劑，這種方法不僅效率低，而且涂覆質(zhì)量受人為因素影響而不穩(wěn)定，精度低，一般只用于實驗室開展小型的試驗，不適用于批量生產(chǎn)，不能滿足大批量生產(chǎn)。

絲網(wǎng)印刷最早起源于中國，距今已有兩千多年的歷史，后來經(jīng)改進后的絲網(wǎng)印刷技術(shù)廣泛應(yīng)用于與各個行業(yè)。早在上世紀(jì)80年代，英國羅—羅公司就已經(jīng)采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)用于空心葉片制造過程中的隔離劑涂覆，這種方法利用絲網(wǎng)印版圖文部分網(wǎng)孔透油墨，非圖文部分網(wǎng)孔不透油墨的基本原理進行印刷。具體工藝過程為：印刷時在絲網(wǎng)印版一端上倒入油墨，用刮印刮板在絲網(wǎng)印版上的油墨部位施加一定壓力，同時朝絲網(wǎng)印版另一端移動，油墨在移動中被刮板從圖文部分的網(wǎng)孔中擠壓到承印物上。但是在絲網(wǎng)印刷技術(shù)中，網(wǎng)版的制造需要專門定制，工藝周期長，且網(wǎng)版很容易被尖銳物體損壞，使用完畢后需要采用專用清洗劑對網(wǎng)版進行清洗，并需要專用地點進行網(wǎng)版存放，如果生產(chǎn)過程中需要更改圖形，必須重新制作網(wǎng)版，定制周期長。且現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷一般用于在平面上實現(xiàn)隔離劑涂覆，每次需要針對具體的型面定制網(wǎng)板，網(wǎng)版操作過程中易損傷，成本高，而且無法實現(xiàn)復(fù)雜曲面的空心結(jié)構(gòu)涂覆。

為了解決絲網(wǎng)印刷中需要專門定制網(wǎng)版的問題，近年來又發(fā)展了一種噴墨式印刷技術(shù)。具體工藝過程為：印刷前將圖形輸入進計算機軟件中，將承印物放置于平臺上，印刷時在噴頭中注入油墨，計算機根據(jù)設(shè)定的軌跡控制噴頭移動，同時噴頭向承印物噴出油墨。目前，噴墨式印刷技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于報刊、圖書的印刷，隨著噴墨式印刷技術(shù)的不斷提高，逐漸在一些電子行業(yè)、航空、航天、傳播等高新產(chǎn)業(yè)得到應(yīng)用。本世紀(jì)初，BritishAerospace Public Limited Company將噴墨式印刷技術(shù)應(yīng)用于超塑成形/擴散連接工藝中隔離劑涂覆工序，彌補了絲網(wǎng)印刷的一部分不足，使得該技術(shù)在多個行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。但現(xiàn)有的噴墨式印刷技術(shù)雖然不需要每次更換網(wǎng)板，但是只適用于涂覆平面圖形。

因此，提供一種克服傳統(tǒng)隔離劑涂覆方法周期長、成本高、精度低、不能涂覆復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)等不足的新的隔離劑涂覆方法，具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有手工涂覆、絲網(wǎng)印刷及噴墨式印刷技術(shù)存在的問題，克服傳統(tǒng)隔離劑涂覆方法周期長、成本高、精度低、不能涂覆復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)等不足，本發(fā)明提出了一種隔離劑圖形覆膜，并給出了該隔離劑圖形覆膜的制備方法以及其采用該隔離劑圖形覆膜在承印物表面制作隔離劑圖形的方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：