[發(fā)明專利]格柵增強(qiáng)泡沫夾芯復(fù)合材料成型用預(yù)成型體及其成型方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011309934.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112677362B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱俊;崔進(jìn);桂林;羅浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所
• 主分類號(hào): B29B11/16
• 分類號(hào): B29B11/16;B29B11/06;B29C70/34
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 時(shí)亞娟

1.格柵增強(qiáng)泡沫夾芯復(fù)合材料成型用預(yù)成型體，包括一塊水平設(shè)置的矩形平板狀金屬底板，其特征在于：在矩形平板狀金屬底板的上表面上，沿其長(zhǎng)度方向，左右間隔、且平行設(shè)置有多個(gè)限位組，每個(gè)限位組均由沿矩形平板狀金屬底板的寬度方向左右對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)定位塊構(gòu)成，所述的定位塊為豎直設(shè)置的平板狀結(jié)構(gòu)，在每個(gè)定位塊的底部均向下延伸設(shè)置有一個(gè)卡座，該卡座能夠與金屬底板上預(yù)設(shè)的卡槽相配合，在每個(gè)定位塊的頂部中心處還開(kāi)設(shè)有一個(gè)豎直通孔，該豎直通孔內(nèi)穿設(shè)有一個(gè)鎖緊螺栓，所述的鎖緊螺栓為沉頭螺栓，且鎖緊螺栓依次穿過(guò)定位塊和卡座后擰緊在金屬底板的卡槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)定位塊在金屬底板上表面的裝卡鎖緊固定；

在沿矩形平板狀金屬底板的長(zhǎng)度方向上，每相鄰兩個(gè)定位塊之間的間隙中均鋪設(shè)有一個(gè)硅膠墊片，該硅膠墊片和定位塊的寬度一致，使金屬底板的上表面在沿其長(zhǎng)度方向的左右兩側(cè)，分別組構(gòu)成有一個(gè)由定位塊和硅膠墊片間隔分布，且具有固定寬度的柵欄狀結(jié)構(gòu)，在金屬底板上位于兩個(gè)柵欄狀結(jié)構(gòu)之間的位置鋪設(shè)有一層厚度與硅膠墊片一致的下面板，該下面板的上方設(shè)置有交錯(cuò)排布的泡沫夾芯結(jié)構(gòu)和格柵結(jié)構(gòu)；

所述的泡沫夾芯結(jié)構(gòu)包括間隔穿插設(shè)置的泡沫芯材組Ⅰ和泡沫芯材組Ⅱ，該泡沫芯材組Ⅰ和泡沫芯材組Ⅱ由左右平行設(shè)置的多個(gè)泡沫芯材條組成，且多個(gè)泡沫芯材條具有相同高度，所述的泡沫芯材組Ⅰ中泡沫芯材條的個(gè)數(shù)與限位組的個(gè)數(shù)一致，泡沫芯材組Ⅰ中的多個(gè)泡沫芯材條分別卡設(shè)在每個(gè)限位組中的兩個(gè)定位塊之間，且泡沫芯材組Ⅰ中泡沫芯材條的上表面與定位塊的上表面處于同一水平面，所述的泡沫芯材組Ⅱ中泡沫芯材條的個(gè)數(shù)為硅膠墊片個(gè)數(shù)的一半，泡沫芯材組Ⅱ中的多個(gè)泡沫芯材條分別設(shè)置在每相鄰兩個(gè)限位組之間，且泡沫芯材組Ⅱ中泡沫芯材條的兩端分別延伸覆蓋至其所對(duì)應(yīng)的硅膠墊片的上方，所述的格柵結(jié)構(gòu)為待成型的干態(tài)纖維織物，該干態(tài)纖維織物呈凹凸起伏狀反對(duì)稱結(jié)構(gòu)，且其緊貼泡沫芯材組Ⅰ的頂部、泡沫芯材組Ⅱ的底部以及兩者中每相鄰兩個(gè)泡沫芯材條之間的間隙進(jìn)行鋪敷，所述交錯(cuò)排布的泡沫夾芯結(jié)構(gòu)和格柵結(jié)構(gòu)共同組構(gòu)成了一個(gè)上表面水平的平臺(tái)狀結(jié)構(gòu)，該平臺(tái)狀結(jié)構(gòu)的上部還鋪敷有上面板。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的格柵增強(qiáng)泡沫夾芯復(fù)合材料成型用預(yù)成型體，其特征在于：所述的卡槽和卡座均為長(zhǎng)方體形結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的格柵增強(qiáng)泡沫夾芯復(fù)合材料成型用預(yù)成型體，其特征在于：所述的卡座與其相對(duì)應(yīng)的定位塊為一體結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的格柵增強(qiáng)泡沫夾芯復(fù)合材料成型用預(yù)成型體，其特征在于：所述的定位塊為金屬材質(zhì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的格柵增強(qiáng)泡沫夾芯復(fù)合材料成型用預(yù)成型體，其特征在于：所述定位塊的縱切面為矩形、三角形或等腰梯形中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的格柵增強(qiáng)泡沫夾芯復(fù)合材料成型用預(yù)成型體，其特征在于：所述上面板與下面板的厚度、材質(zhì)均一致。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種格柵增強(qiáng)泡沫夾芯復(fù)合材料的成型方法，其特征在于：所述上面板和下面板為玻璃纖維、碳纖維、碳/玻混雜纖維、石英纖維、Kevler纖維、超高分子量聚乙烯纖維和PB0纖維中至少一種的混編織物，且該混編織物的面密度≥100g/m²。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的格柵增強(qiáng)泡沫夾芯復(fù)合材料成型用預(yù)成型體，其特征在于：所述的干態(tài)纖維織物為玻璃纖維、碳纖維、碳/玻混雜纖維、石英纖維、Kevler纖維、超高分子量聚乙烯纖維和PB0纖維中至少一種的混編織物，且該混編織物的面密度≥100g/m²。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的格柵增強(qiáng)的泡沫夾芯復(fù)合材料成型用預(yù)成型體，其特征在于：所述泡沫芯材條的材質(zhì)為聚氯乙烯、聚甲基丙烯酰亞胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚氨酯中的任意一種，且泡沫芯材條的密度≤400kg/m³。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種格柵增強(qiáng)泡沫夾芯復(fù)合材料的成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）金屬底板的準(zhǔn)備

將金屬底板平放于水平操作臺(tái)上，之后，采用酒精或丙酮對(duì)金屬底板的上表面和卡槽進(jìn)行清洗，清洗干凈并晾干后，對(duì)金屬底板的上表面和卡槽進(jìn)行脫模蠟均勻涂抹3次，且每次間隔10-20min；

（2）定位塊的清洗及安裝

采用酒精或丙酮對(duì)定位塊及其卡座的外表面進(jìn)行清洗，清洗干凈并晾干后，對(duì)定位塊及其卡座的外表面進(jìn)行脫模蠟均勻涂抹3次，且每次間隔10-20min，之后，將定位塊的卡座插入步驟（1）中金屬底板上的卡槽內(nèi)，然后，采用鎖緊螺栓經(jīng)由定位塊上預(yù)設(shè)的豎直通孔，將定位塊鎖緊固定在金屬底板的卡槽內(nèi)，并保證定位塊不能晃動(dòng)；

（3）硅膠墊片的放置

采用硅膠墊片將限位組之間每相鄰兩個(gè)定位塊之間的間隙鋪滿；

（4）下面板的鋪敷

在金屬底板的上表面上由定位塊和硅膠墊片圍成的區(qū)域內(nèi)鋪敷與步驟（3）所選硅膠墊片厚度一致的下面板；

（5）泡沫芯材組Ⅰ中泡沫芯材條的鋪放

取多個(gè)泡沫芯材條左右依次鋪放在每個(gè)限位組中的兩個(gè)定位塊之間，使這些泡沫芯材條組構(gòu)成泡沫芯材組Ⅰ，且泡沫芯材組Ⅰ中各個(gè)泡沫芯材條的縱切面與定位塊的縱切面一致；

（6）干態(tài)纖維織物的鋪敷

取干態(tài)纖維織物鋪敷于泡沫芯材組Ⅰ的上表面；

（7）泡沫芯材組Ⅱ中泡沫芯材條的鋪放

取多個(gè)泡沫芯材條左右間隔鋪放在干態(tài)纖維織物的上表面，使這些泡沫芯材條組構(gòu)成泡沫芯材組Ⅱ，之后，將泡沫芯材組Ⅱ中的各個(gè)泡沫芯材條分別向下預(yù)壓，使之?dāng)D入每相鄰兩個(gè)限位組之間的間隙中，然后，在干態(tài)纖維織物和泡沫芯材組Ⅱ共同組構(gòu)成的平臺(tái)狀結(jié)構(gòu)上表面放置用于進(jìn)行壓緊和固定的條形重物；

（8）上面板的鋪敷

撤去步驟（7）中的條形重物，并在平臺(tái)狀結(jié)構(gòu)的上表面鋪敷上面板，構(gòu)成預(yù)成型體；

（9）預(yù)成型體的封裝

按照VARI成型工藝在步驟（8）制備的預(yù)成型體上進(jìn)行脫模布、導(dǎo)流網(wǎng)的鋪放以及注膠管路的設(shè)置，然后，用真空袋膜整體封裝預(yù)成型體；

（10）注膠和脫模

按照VARI成型工藝對(duì)步驟（9）封裝好的預(yù)成型體進(jìn)行注膠，待樹(shù)脂完全固化后，拆卸預(yù)成型體中的定位塊，脫模后，即制得成品格柵增強(qiáng)泡沫夾芯復(fù)合材料。