[發明專利]一種碳纖維全高度泡沫夾芯復合材料舵面結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201811248815.6
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109591329A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 李明明;舒巍;李四杰;潘玉潔;馬興虎
• 申請（專利權）人: 江蘇恒神股份有限公司
• 主分類號: B29C70/48
• 分類號: B29C70/48
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 郭俊玲

本發明公開了一種碳纖維全高度泡沫夾芯復合材料舵面結構,蒙皮、后緣封邊和肋為碳纖維復合材料，通過RTM工藝制造，接頭和配重為金屬材料，泡沫夾芯、配重和蒙皮共同固化，接頭與泡沫夾芯通過機械方式連接，一種碳纖維全高度泡沫夾芯復合材料舵面結構,蒙皮、后緣封邊和肋為碳纖維復合材料，通過RTM工藝制造，接頭和配重為金屬材料，泡沫夾芯、配重和蒙皮共同固化，接頭與泡沫夾芯通過機械方式連接。

技術領域

本發明屬于碳纖維復合材料應用領域，具體涉及一種碳纖維全高度泡沫夾芯復合材料舵面結構及其制備方法。

背景技術

傳統舵面結構多為蜂窩夾芯結構，蒙皮與蜂窩通過膠接或者共固化成型，具有以下缺點：蜂窩與蒙皮膠接質量不易控制，容易脫粘；蜂窩結構容易吸水，不利于海洋等濕熱環境；配重不易安放；采用熱壓罐制造成本較高；不適宜采用全高度蜂窩結構，結構復雜。

發明內容

為了解決上述問題，本發明供了一種由RTM工藝制造的碳纖維全高度泡沫夾芯復合材料舵面結構，具體技術方案如下：

一種碳纖維全高度泡沫夾芯復合材料舵面結構,蒙皮、后緣封邊和肋為碳纖維復合材料，通過RTM工藝制造，接頭和配重為金屬材料，泡沫夾芯、配重和蒙皮共同固化，接頭與泡沫夾芯通過機械方式連接。

該舵面結構中，采用碳纖維復合材料和金屬材料共同制造，用碳纖維全高度泡沫夾芯復合材料結構代替傳統的蜂窩夾芯結構，這種結構采用RTM工藝成型，接頭再與碳纖維全高度泡沫夾芯復合材料結構通過機械方式連接，經過驗證之后，牢固性沒有問題，并且可以控制到碳纖維全高度泡沫夾芯復合材料結構占整體舵面結構重量的39%往上，這樣由于碳纖維本身的性質，可以大大降低整體舵面結構的重量，更加容易安放。使用碳纖維復合材料，在滿足性能要求的前提下，質量最輕相比鋁合金可以減重30%。

一種上述碳纖維全高度泡沫夾芯復合材料舵面結構的制備方法,具體步驟為：將織物利用設備撒粉并裁減特定的形狀，蒙皮鋪層先鋪在下模上，依次將泡沫夾芯與配重組合體、左右帶肋鋪層的芯模、后緣封邊鋪層放入，再將蒙皮卷回覆蓋形成上模蒙皮，最后合上模；當模具達到指定溫度時，將模具型腔抽真空并開始注膠，結束后按材料標準設置程序固化，脫模后機加到凈尺寸，利用工裝定位兩側接頭，并在規定位置安裝緊固件。

整個制備過程主要是利用固化工藝，相比較傳統的熱壓罐成型方式相比，成本比較低，構造也簡單可靠。

作為進一步的改進，其特征在于：泡沫夾芯、芯模和后緣封邊的外形公差要在千分之五以內。

為了防止蒙皮及表面的金屬網變形，需要控制泡沫夾芯、芯模和后緣封邊的外形公差，全高度泡沫夾芯作為芯模，與上、下模一起保證舵面外形和固化質量。

本發明的有益效果：本發明提供的碳纖維全高度泡沫夾芯復合材料舵面結構，能夠顯著降低舵面的重量，由于碳纖維本身優越的性能，其剛度也很好，并且由于纖維全高度泡沫夾芯復合材料結構的重量變化了，可以使其重心在轉軸中心前，能夠有效解決顫振問題，并且生產成本也比較地，構造簡單可靠。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

其中：1-蒙皮，2-泡沫夾芯，3-后緣封邊，4-端肋，5-接頭，6-緊固件，7-配重。

具體實施方式

為了加深對本發明的理解，下面將結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細描述，該實施例僅用于解釋本發明，并不對保護范圍構成限定。

本實施例的碳纖維全高度泡沫夾芯復合材料RTM成型前，需將泡沫夾芯、配重機加制造?？刂婆菽瓓A芯外形公差為正差，具體數值通過計算泡沫夾芯在溫度和壓力共同作用下的蠕變值確定，以滿足控制吸膠量的要求；上下蒙皮不分塊，一次成型。