[發明專利]一種降低固化回彈的編織復合材料半圓管制備方法

有效

• 申請號: 202110428348.0
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113119496B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 程曉穎;馬高深;吳震宇;胡旭東
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B29C70/38
• 分類號: B29C70/38;B29C70/34;B29C70/54;B29C70/22;D04C1/02;D04C1/06;B29L23/00
• 代理公司: 杭州敦和專利代理事務所(普通合伙) 33296
• 代理人: 姜術丹

本發明提供一種降低固化回彈的編織復合材料半圓管制備方法，包括以下步驟：將第一U形芯軸和第二U形芯軸相對扣緊合成的橢圓型芯軸；將碳纖維和玻璃纖維通過環形編織方法將橢圓型芯軸制備成織物增強體；將碳纖維和玻璃纖維在橢圓型芯軸外層每編制一層，通過膠帶將橢圓型芯軸接縫處固定，沿切割線切割，將織物增強體上下兩部分織物進行分離，得到兩個U形織物；將切割好的U形織物放置在U形模具中固化得到U形復合材料管；切割U形復合材料管中多余部分，得到半圓管結構的纖維增強復合材料；本發明在U形芯軸接縫處切割織物能夠有效切出包含一個半圓的織物增強體，能夠有效降低復合材料半圓管的固化回彈，保證復合材料半圓管的制備精度。

技術領域

本發明涉及纖維增強復合材料制備技術領域，具體涉及一種降低固化回彈的編織復合材料半圓管制備方法。

背景技術

碳纖維增強復合材料具有高的強度，多用于航空航天等對輕量化有要求的領域，纖維增強復合構件通常需要加熱固化。盡管固化過程增強了復合結構，但也會引入殘余應力，這些殘余應力會在冷卻后保留在結構中，導致零件從工具中取出后發生結構變形。

復合材料半圓管作為常用的結構件有著廣泛的應用需求，但是半圓管的結構精度也極易受固化回彈的影響。這導致零件參數不符合設計規范，也造成安裝困難。并且這可能導致在組裝過程中引入一定的外力，造成內部應力甚至導致結構損傷，影響構件的服役安全性。

為解決上述問題，本發明提出一種降低固化回彈的編織復合材料半圓管制備方法，以克服現有技術中的所述缺陷。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種降低固化回彈的編織復合材料半圓管制備方法，其能夠有效降低復合材料半圓管的固化回彈，提高復合材料半圓管的制備精度。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案如下：

一種降低固化回彈的編織復合材料半圓管制備方法，包括以下步驟：

步驟1；將第一U形芯軸和第二U形芯軸相對扣緊合成的橢圓型芯軸；

步驟2；將碳纖維和玻璃纖維通過環形編織方法將所述橢圓型芯軸制備成織物增強體；

步驟3；將所述碳纖維和所述玻璃纖維在所述橢圓型芯軸外層每編制一層，通過膠帶將所述橢圓型芯軸接縫處固定，沿切割線切割，將所述織物增強體上下兩部分織物進行分離，得到兩個U形織物；

步驟4；將切割好的所述U形織物放置在U形模具中固化得到U形復合材料管；

步驟5，切割所述U形復合材料管中多余部分，得到半圓管結構的纖維增強復合材料。

優選地，所述第一U形芯軸和所述第二U形芯軸通過燕尾槽滑道連接而成，并在連接外表面設有接縫的所述橢圓形芯軸。

優選地，步驟2的具體步驟如下：

首先，編織過程采用環形編織裝置完成，通過機械手控制所述第一U形芯軸和所述第二U形芯軸緩慢向導向環移動，所述碳纖維和所述玻璃纖維從所述橢圓型芯軸的端部開始混合編織；調整所述碳纖和所述玻璃纖維的混合比例可以降低復合材料的固化回彈，編織完成后，將覆蓋編織織物的所述橢圓型芯軸取下，得到編織織物，

其次，所述編織織物設有編織角，調整所述編織角可以改變織物結構；通過涉及每層的所述編織角，形成編織角在層間的梯度變化，可以降低固化回彈。

優選地，所述多余部分是指除去半圓管之外的部分。

與現有技術相比較，本發明具有的有益效果如下：

1.本發明基于應對固化回彈的編織復合材料半圓管的制備方法采用U形芯軸進行編織織物，在U形芯軸接縫處切割織物能夠有效切出包含一個半圓的織物增強體。