[發(fā)明專利]一種智能氣囊及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110346136.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN113021732A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙晨曦;許粉;李浩;靳武剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西天翌天線股份有限公司
• 主分類號(hào): B29C43/10
• 分類號(hào): B29C43/10;B29C43/32;B29C43/50;B29C43/52;B29L22/00
• 代理公司: 西安泛想力專利代理事務(wù)所(普通合伙) 61260
• 代理人: 李思源

本發(fā)明提供一種智能氣囊及其制造方法，包括尼龍氣袋和性狀隨溫度可變的氣囊；性狀隨溫度可變的氣囊由結(jié)晶型低交聯(lián)度網(wǎng)絡(luò)聚合物片材制成，其在室溫下保持剛性硬質(zhì)塑料狀態(tài)，而在達(dá)到預(yù)定高溫時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z彈性體狀態(tài)；性狀隨溫度可變的氣囊的外形與所要成型的復(fù)合材料制品的內(nèi)腔相同；尼龍氣袋位于性狀隨溫度可變的氣囊的內(nèi)腔，尼龍氣袋通過尼龍氣嘴密封，尼龍氣嘴伸出性狀隨溫度可變的氣囊。本發(fā)明智能氣囊同時(shí)具有芯模輔助鋪貼和氣囊傳遞壓力兩種功能，依靠溫度變化可實(shí)現(xiàn)兩種形式自動(dòng)切換，制品成型后可抽負(fù)壓使氣囊收縮，冷卻至室溫定型便于脫模，原材料為片材，便于操作制備方式簡單，智能氣囊可重復(fù)使用，節(jié)省成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料制品制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種成型復(fù)合材料腔體結(jié)構(gòu)的方法。

背景技術(shù)

復(fù)合材料由于輕質(zhì)高強(qiáng)等優(yōu)良特性，其應(yīng)用方式已不限于結(jié)構(gòu)簡單的板材、殼體，航空用異形管件、飛行器進(jìn)氣道等帶有復(fù)雜腔體結(jié)構(gòu)的制品也開始大量采用復(fù)合材料制造，這類制品往往同時(shí)對(duì)制品外表面與腔體內(nèi)表面有較高的尺寸精度和表面質(zhì)量要求。目前制備腔體結(jié)構(gòu)的工藝包括氣脹法、芯模法等。

氣脹法采用普通橡膠氣囊或尼龍氣袋對(duì)腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)壁施壓，保證腔體形狀和尺寸，但對(duì)于復(fù)雜形狀腔體往往難以施壓均勻，產(chǎn)品性能和表面質(zhì)量無法保證。

芯模法分為金屬芯模或橡膠膨脹芯模。金屬芯模輔助鋪貼完成后，放入外模具后需拆下芯模，用真空袋替代，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部加壓，這個(gè)過程不僅耗費(fèi)大量的勞動(dòng)力，而且在拆卸芯模及插入真空袋的過程中都有損壞鋪貼預(yù)制件的風(fēng)險(xiǎn)；而橡膠膨脹芯模在異形管件成型中面臨難以脫模的風(fēng)險(xiǎn)。

上述常用方法的操作難度、成型質(zhì)量、工藝成本等難以滿足高質(zhì)量制品大規(guī)模生產(chǎn)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合材料腔體結(jié)構(gòu)新的成型方法，降低操作難度、提高成型質(zhì)量、降低工藝成本，滿足高質(zhì)量制品大規(guī)模生產(chǎn)需求。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種智能氣囊及其制造方法，其技術(shù)方案為：

一種用于輔助成型復(fù)合材料腔體結(jié)構(gòu)的智能氣囊，包括：尼龍氣袋和性狀隨溫度可變的氣囊；所述性狀隨溫度可變的氣囊由結(jié)晶型低交聯(lián)度網(wǎng)絡(luò)聚合物片材制成，其在室溫下保持剛性硬質(zhì)塑料狀態(tài)，而在達(dá)到預(yù)定高溫時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z彈性體狀態(tài)；所述性狀隨溫度可變的氣囊的外形與所要成型的復(fù)合材料制品的內(nèi)腔相同；所述尼龍氣袋位于所述性狀隨溫度可變的氣囊的內(nèi)腔，所述尼龍氣袋通過尼龍氣嘴密封，所述尼龍氣嘴伸出所述性狀隨溫度可變的氣囊。

優(yōu)選地，所述結(jié)晶型低交聯(lián)度網(wǎng)絡(luò)聚合物片材具體選擇環(huán)氧類、聚氨酯類、聚酯類、聚乳酸類或者其結(jié)合的片材。

優(yōu)選地，所述預(yù)定高溫為120℃。

本發(fā)明還提供一種用于輔助成型復(fù)合材料腔體結(jié)構(gòu)的智能氣囊的制造方法，包括以下步驟：

1)根據(jù)上、下模具型腔尺寸與所要成型的復(fù)合材料制品壁厚，計(jì)算所述性狀隨溫度可變的氣囊的原材料片材的面積并進(jìn)行裁剪；

2)在上、下模具型腔表面鋪貼與復(fù)合材料制品壁厚相同的脫模布，并留置剪口以保證鋪貼面光滑無皺褶；

3)分別在上、下模具型腔內(nèi)隨形鋪貼所述原材料片材，形成上、下原始?xì)饽曳职辏?/p>

4)用超聲波焊接儀縫制整個(gè)模具型腔大小的尼龍氣袋，尼龍氣袋一端塞入尼龍氣嘴，將尼龍氣嘴附近的尼龍氣袋用壓敏膠帶纏緊，以確保二者不發(fā)生脫離；

5)將尼龍氣袋放入下模具型腔內(nèi)，合模后放入壓機(jī)，初始?jí)毫?yīng)保證其合模狀態(tài)；

6)升溫至40-50℃時(shí)，壓力設(shè)定為10MPa，向尼龍氣袋內(nèi)通0.4-0.6MPa壓縮空氣；繼續(xù)升溫達(dá)到所述原材料片材硫化所需的溫度，硫化過程完成后，關(guān)閉加熱；

7)降至室溫后，卸除內(nèi)外壓力，脫模取出成品智能氣囊。