[發明專利]大尺寸異型結構/防熱一體化構件成型方法及一體化構件

有效

• 申請號: 201811374312.3
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN111196048B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 李麗英;裴雨辰;王國勇;劉愛軍;強宏軍
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: B29C70/68
• 分類號: B29C70/68
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種大尺寸異型結構/防熱一體化構件成型方法及一體化構件，方法包括：步驟1、對金屬承載結構表面進行預處理并涂刷膠粘劑，將彈性應變層整體鋪覆于金屬承載結構表面得第一中間結構件；步驟2、獲取第二中間結構件：在彈性應變層上涂刷膠粘劑，其中，彈性應變層的負曲率型面上還設置至少一個區域不涂刷膠粘劑；在涂刷有膠粘劑的區域鋪覆外防熱層的預浸料，鋪覆完成后，固化即得具有縫隙結構的第二中間結構件；步驟3、對縫隙結構進行外防熱層的預浸料鋪覆、固化，冷卻脫模即得。該方法解決了目前對于大尺寸異型結構?防熱一體化構件的成型中在復雜曲率型面極易產生應力集中，導致外防熱層發生脫粘或分層，整體成型難度較大的技術問題。

技術領域

本發明提供一種大尺寸異型結構/防熱一體化構件成型方法及一體化構件，屬于復合材料技術領域。

背景技術

隨著飛行器戰技指標的不斷提高，對彈體結構的可靠性提出了更加苛刻的要求。對于大尺寸復雜異型構件，傳統的防熱復合材料一般采用TPS式結構，具有制造加工費用高，裝配難度大，可靠性較低等缺點，嚴重制約了飛行器的發展。采用整體成型的結構-防熱一體化構件，已成為提升彈體結構可靠性和戰技性能的重要手段和發展趨勢。

目前，國內結構-防熱一體化構件整體成型主要見于結構較簡單的單一曲率構型的產品，對于大尺寸復雜異型結構-防熱一體化構件，由于存在大尺寸、復雜曲率(尤其是存在負曲率型面)、多材料界面等特點，在復雜曲率型面極易產生應力集中，導致外防熱層發生脫粘或分層，整體成型難度較大。

發明內容

在下文中給出關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

本發明的目的在于提供一種大尺寸異型結構/防熱一體化構件成型方法及一體化構件，以解決目前對于大尺寸復雜異型結構-防熱一體化構件的成型，由于其存在大尺寸、復雜曲率、多材料界面等特點，在復雜曲率型面極易產生應力集中，導致外防熱層發生脫粘或分層，整體成型難度較大的技術問題。

技術解決方案如下：

根據一方面，提供一種大尺寸異型結構/防熱一體化構件成型方法，所述一體化構件包括金屬承載結構，以及設置在所述金屬承載結構外側表面的外防熱層，所述金屬承載結構為異形結構，具有正曲率型面和負曲率型面，所述一體化構件的成型方法包括：

步驟1、獲取第一中間結構件，

對所述金屬承載結構表面進行預處理并涂刷膠粘劑，然后將彈性應變層整體鋪覆于涂刷有膠粘劑的金屬承載結構表面即得，其中，鋪覆完成后的彈性應變層具有與所述金屬承載結構相對應的負曲率型面；

步驟2、獲取第二中間結構件，包括：

2.1在所述第一中間結構件的彈性應變層表面涂刷所述膠粘劑，且彈性應變層的負曲率型面上還設置至少一個區域不涂刷所述膠粘劑；

2.2在涂刷有膠粘劑的彈性應變層表面鋪覆所述外防熱層的預浸料；

2.3將鋪覆結束后的結構進行固化即得，其中，所得第二中間結構件中，所述未涂刷膠粘劑的至少一個區域形成至少一個縫隙結構；

步驟3、基于所述第二中間結構件，在所述至少一個縫隙結構的內表面上涂刷膠粘劑，采用與所述步驟2中相同的鋪層方向對所述縫隙結構進行所述外防熱層的預浸料鋪覆，鋪覆結束后進行整體固化，然后冷卻脫模即得。

進一步地，所述縫隙結構至少為兩個，且至少為兩個的所述縫隙結構間隔設置。

進一步地，沿所述外防熱層的預浸料的厚度方向且遠離所述彈性應變層方向，所述縫隙結構的橫截面積逐漸增加。