[發明專利]一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋及其制備方法

有效

• 申請號: 202011446979.7
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112644111B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 范棋鑫;徐澧明;蔡登安;賈米芝;王坤;周光明
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B32B17/02
• 分類號: B32B17/02;B32B17/12;B32B27/36;B32B27/12;B32B5/12;B32B33/00;B32B38/08;B32B38/00;B32B37/10;F41F3/077
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王慧穎

1.一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋，其特征在于，所述的易碎蓋包括法蘭框（1）以及本體子瓣（2），所述的本體子瓣（2）以其圓心為中點，將本體子瓣（2）分割成若干瓣，每瓣為分瓣薄弱區（3）；所述的法蘭框（1）以及本體子瓣（2）中間連接的區域為邊緣薄弱區（4）；

所述的分瓣薄弱區（3）處采用間斷切割式預置缺陷設計，具體為：分瓣薄弱區（3）以其圓心為中心，沿著本體子瓣（2）間分割線間斷切割，切割時保留部分纖維連接且使用樹脂膠填充；

所述的邊緣薄弱區（4）為預置缺陷設計，具體地，所述的邊緣薄弱區（4）從蓋體底部向頂部依次為底層（6），切割層（7），系留層（5）；所述的底層（6）無缺陷設計；所述的切割層（7）在縱向沿邊緣切割軌跡（8）割斷；所述的系留層（5）鋪設在切割層（7）之上，系留層（5）不切割且不浸膠保持柔性。

2.根據權利要求1所述的一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋，其特征在于，所述的易碎蓋具有底面和頂面，具有系留層的面為頂面，在頂破過程中，具有系留層（5）的一面朝外，頂向易碎蓋時，本體子瓣（2）沿著分瓣薄弱區（3）預置缺陷軌跡分瓣，邊緣薄弱區（4）處沿預置缺陷斷裂，而系留層（5）仍能保持連接，連接法蘭框（1）以及本體子瓣（2）；當繼續頂向易碎蓋向外運動時，易碎蓋系留層（5）發生彎折，易碎蓋完全破壞。

3.根據權利要求1所述的一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋，其特征在于，所述的法蘭框（1）以及本體子瓣（2）的上表面還設置有增強層（9），所述的增強層包含一層或多層纖維布；所述的邊緣薄弱區（4）的上表面不設置增強層（9）。

4.根據權利要求1所述的一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋，其特征在于，所述的法蘭框（1），本體子瓣（2）和邊緣薄弱區（4）采用的材料為高強玻璃纖維雙向平紋布增強環氧樹脂基復合材料，該復合材料由高強玻璃纖維雙向平紋布以環氧樹脂膠為基體固化成型而成，鋪層方式為[(0/90)/(±45)]_n；所述的分瓣薄弱區（3）間斷切割后使用環氧樹脂膠填充；所述的邊緣薄弱區（4）處最上層系留層（5）使用高強玻璃纖維雙向平紋布不進行浸膠處理。

5.根據權利要求1所述的一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋，其特征在于，所述的切割層（7）在縱向沿邊緣切割軌跡（8）割斷，其縱向處浸膠增強，形成膠接。

6.一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

1）裁剪出所需尺寸和數量的高強玻璃纖維雙向平紋布；

2）清理模具，準備橡膠墊，在橡膠墊上貼好聚酯易碎塑料紙；

3）配制環氧樹脂；

4）另備兩張聚酯易碎塑料紙，在其上刻劃邊緣薄弱區輪廓，并沿輪廓裁剪備用；

5）在橡膠墊上按設定的鋪層順序鋪設切割層部分，逐層鋪設并浸膠；

6）對切割層部分按邊緣切割軌跡切割，切割后沿切割軌跡補膠，蓋上塑料紙用壓輥擠出多余膠液，撤掉塑料紙；

7）在切割層部分之上鋪設底層纖維布，浸膠；

8）使用蓋板模具，將鋪好的切割層、底層一同翻轉，使切割層暴露在最上；

9）在切割層上鋪一層雙向平紋布，使用備好的邊緣薄弱區輪廓塑料紙壓在其上，輪廓塑料紙圓心對準同心圓圓心，在塑料紙之外地方均勻浸膠，保持塑料紙按壓處平紋布不浸膠，制作不浸膠系留層；

10）取下輪廓塑料紙，另取一張雙向平紋布，沿輪廓塑料紙裁剪，得到本體大小圓形平紋布，邊緣薄弱區形狀的平紋布，和剩余外側平紋布，棄置邊緣薄弱區形狀平紋布，留其他兩塊備用；

11）將裁剪得到的兩塊平紋布鋪設在系留層上，對準同心圓圓心，浸潤樹脂膠，制成增強層；

12）將鋪設好的底層、切割層、增強層沿法蘭框劃線切割，棄置法蘭框外部分；

13）將裁去法蘭框外側部分剩余纖維布，沿本體子瓣分瓣劃線進行間斷切割，沿切割處補膠增強；

14）蓋上模具，室溫固化；

15）熱處理、冷卻、脫模；

16）切割、打磨、拋光，易碎蓋制作完成。

7.根據權利要求6所述的一種有系留功能的復合材料平面易碎蓋的制備方法，其特征在于，所述的易碎蓋切割層在纖維布浸膠后未固化前，按邊緣切割軌跡（8）割斷；所述的系留層（5）在制作中不浸膠；分瓣薄弱區（3）在浸膠后間斷切割。