[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料構(gòu)件的成型方法和復(fù)合材料構(gòu)件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810094645.4
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN110091521B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳光啟尖端技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: B29C70/32
• 分類號: B29C70/32;B29C70/34;B29C70/54
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種復(fù)合材料構(gòu)件的成型方法，該成型方法包括：步驟S1，按照實(shí)際要求，準(zhǔn)備陽模、泡沫材料和預(yù)浸料；步驟S2，在陽模上，按照設(shè)計(jì)的鋪層順序及層數(shù)鋪貼預(yù)浸料；步驟S3，將陽模和泡沫材料壓實(shí)連接，以得到合模結(jié)構(gòu)，然后使預(yù)浸料在設(shè)計(jì)的溫度、壓力和時(shí)間條件下固化成型；步驟S4，在固化結(jié)束后，脫模取出固化的復(fù)合材料構(gòu)件。本發(fā)明通過利用陽模和泡沫材料作為壓實(shí)預(yù)浸料的輔助手段，由于泡沫材料在受壓時(shí)可塑性很好且能保證構(gòu)件各方向受力均勻可調(diào)，再則通過工藝設(shè)置壓力和溫度加工曲線，使得構(gòu)件被充分均勻壓實(shí)，從而達(dá)到改善分層，氣孔和氣隙等未壓實(shí)現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域的成型方法，具體來說，涉及一種復(fù)合材料構(gòu)件的成型方法和復(fù)合材料構(gòu)件。

背景技術(shù)

復(fù)合材料構(gòu)件由于具有良好的抗高溫蠕變、耐蝕性、高屈服強(qiáng)度和斷裂韌性，用于航空航天、石油、化工、冶金、電力等領(lǐng)域。

此外，現(xiàn)有的復(fù)合材料構(gòu)件的成型方法較多，但都存在一定缺陷，例如，現(xiàn)有技術(shù)公開了一種預(yù)浸料模壓成型方法，其通過利用硅膠片的熱膨脹性能，在加熱成型中硅膠片受熱產(chǎn)生內(nèi)壓使預(yù)浸料在各個(gè)方向上獲得均勻壓力，從而解決了成型構(gòu)件側(cè)面所受正壓力不足和遭受的內(nèi)拉力影響的技術(shù)問題，然而在此方法中，當(dāng)構(gòu)件形狀復(fù)雜時(shí)，不同位置的硅膠片的外形和厚度都不相同，從而導(dǎo)致其熱膨脹系數(shù)不同，當(dāng)熱壓罐加熱時(shí)難以控制其膨脹壓力，甚至?xí)捎趬毫Σ煌沟弥萍冃危涣硗庖粋€(gè)現(xiàn)有技術(shù)公開了一種“C”形橡膠芯模成型方法、用于“工”形構(gòu)件的成型方法和用于“工”形構(gòu)件的成型裝置，其通過利用未硫化橡膠鋪設(shè)在橡膠芯模成型模具的凹部內(nèi)并與所述凹部緊密貼合，然而在此方法中，由于硫化橡膠自身具有一定的形狀，各方向的膨脹系數(shù)不同，所以硫化橡膠在受熱時(shí)膨脹不均勻，從而導(dǎo)致預(yù)浸料在一定程度上受力不均勻，對于構(gòu)件曲面容易產(chǎn)生內(nèi)側(cè)拉力。

針對相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對相關(guān)技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種復(fù)合材料構(gòu)件的成型方法和復(fù)合材料構(gòu)件，其解決了現(xiàn)有的真空袋壓成型方法中構(gòu)件拐角處易出現(xiàn)的分層、孔隙、氣孔等未壓實(shí)的問題，此外，其相比于一種預(yù)浸料模壓成型方法的現(xiàn)有技術(shù)，其在陽模和柔性泡沫材料上加壓時(shí)可使得構(gòu)件受力更加均勻，以及，其相比于一種“C”形橡膠芯模成型方法、用于“工”形構(gòu)件的成型方法和用于“工”形構(gòu)件的成型裝置的現(xiàn)有技術(shù)，由于柔性泡沫材料的可塑性極好，可以制的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的復(fù)合材料制品。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種復(fù)合材料構(gòu)件的成型方法。

該復(fù)合材料構(gòu)件的成型方法包括：步驟S1，按照實(shí)際要求，準(zhǔn)備陽模、泡沫材料和預(yù)浸料；步驟S2，在陽模上，按照設(shè)計(jì)的鋪層順序及層數(shù)鋪貼預(yù)浸料；步驟S3，將陽模和泡沫材料壓實(shí)連接，以得到合模結(jié)構(gòu)，然后使預(yù)浸料在設(shè)計(jì)的溫度、壓力和時(shí)間條件下固化成型；步驟S4，在固化結(jié)束后，脫模取出固化的復(fù)合材料構(gòu)件。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟S3包括：步驟S31，根據(jù)預(yù)設(shè)的第一預(yù)設(shè)壓力，將合模結(jié)構(gòu)加壓至第一預(yù)設(shè)壓力；步驟S32，根據(jù)預(yù)設(shè)的第一溫度梯度，將合模結(jié)構(gòu)加熱至第一預(yù)設(shè)溫度，并在第一時(shí)間段內(nèi)保溫保壓；步驟S33，根據(jù)預(yù)設(shè)的第一壓力梯度，將合模結(jié)構(gòu)加壓至第二預(yù)設(shè)壓力。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟S32和步驟S33之間還包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的第二溫度梯度，將合模結(jié)構(gòu)加熱至第二預(yù)設(shè)溫度，并在第二時(shí)間段內(nèi)保溫保壓。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟S33還包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的第二壓力梯度，將合模結(jié)構(gòu)加壓至第三預(yù)設(shè)壓力。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟S1還包括：在陽模的內(nèi)表面上涂抹脫模劑。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟S1還包括：將陽模和壓合板固定連接。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟S31之前包括：在第三時(shí)間段內(nèi)，對合模結(jié)構(gòu)進(jìn)行抽真空處理。