[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有可控溫度梯度熱場(chǎng)的漸進(jìn)式固化裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110595375.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113183370B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉少波;朱軍;胡國(guó)斌;譚鑫;李鳳珍;李杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安英利科電氣科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B29C35/00
• 分類(lèi)號(hào): B29C35/00;B29C35/02;B29C35/04
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 賀小停

一種具有可控溫度梯度熱場(chǎng)的漸進(jìn)式固化裝置及方法，包括壓力罐、油桶、芯模、纏繞體、第一導(dǎo)熱油、第二導(dǎo)熱油、第一循環(huán)控溫裝置和第二循環(huán)控溫裝置；油桶設(shè)置在壓力罐內(nèi)部，油桶內(nèi)填充有第二導(dǎo)熱油，芯模浸沒(méi)在第二導(dǎo)熱油中，纏繞體纏繞設(shè)置在芯模上；芯模為中空密封芯模，芯模內(nèi)設(shè)置有第一導(dǎo)熱油；第一循環(huán)控溫裝置與油桶內(nèi)部連通，第二循環(huán)控溫裝置與芯模內(nèi)部連通。能使預(yù)浸膠布帶纏繞體的固化過(guò)程由內(nèi)而外逐漸進(jìn)行，樹(shù)脂中的揮發(fā)分都有機(jī)會(huì)和足夠的時(shí)間被抽出，借助壓力罐的壓力可使尚未固化的部分能夠及時(shí)的填充酚醛樹(shù)脂固化過(guò)程中的體積收縮，從而避免產(chǎn)品出現(xiàn)氣泡和分層的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有可控溫度梯度熱場(chǎng)的漸進(jìn)式固化裝置及方法。

背景技術(shù)

厚壁濕法布帶纏繞件在固化過(guò)程中極易出現(xiàn)層間開(kāi)裂的問(wèn)題，雖然之前有許多人專(zhuān)門(mén)對(duì)此進(jìn)行研究，但仍沒(méi)有很好地解決。究其原因是火箭噴管和再入式彈頭的防熱結(jié)構(gòu)都需要使用耐熱性和殘?zhí)悸瘦^高的酚醛樹(shù)脂，由于固化過(guò)程中會(huì)有較大量的揮發(fā)性小分子產(chǎn)物釋放出來(lái)并裹挾樹(shù)脂一起流出，酚醛樹(shù)脂的體積會(huì)發(fā)生收縮，當(dāng)采用等溫固化時(shí)纏繞體內(nèi)外幾乎是同時(shí)進(jìn)行固化的，部分揮發(fā)性小分子的逃逸通道可能會(huì)被周?chē)袒臉?shù)脂封閉而形成氣泡，也可能會(huì)出現(xiàn)外側(cè)先行固化后不能向內(nèi)收縮填充內(nèi)側(cè)固化造成的收縮而出現(xiàn)分層；還可能因吸膠棉用的過(guò)多和工藝參數(shù)不當(dāng)造成過(guò)多的膠液被吸出，導(dǎo)致因缺膠而出現(xiàn)分層。雖然人們也嘗試過(guò)采用由內(nèi)而外加熱的芯模固化，也因?yàn)闊崃吭诶p繞體上傳遞所消耗的時(shí)間遠(yuǎn)小于固化反應(yīng)需要的時(shí)間，而沒(méi)有實(shí)質(zhì)效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有可控溫度梯度熱場(chǎng)的漸進(jìn)式固化裝置及方法，以解決針對(duì)大型噴管擴(kuò)散段因酚醛在固化過(guò)程中的收縮率較大和現(xiàn)有固化過(guò)程加熱方式存在的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種具有可控溫度梯度熱場(chǎng)的漸進(jìn)式固化裝置，包括壓力罐、油桶、芯模、纏繞體、第一導(dǎo)熱油、第二導(dǎo)熱油、第一循環(huán)控溫裝置和第二循環(huán)控溫裝置；油桶設(shè)置在壓力罐內(nèi)部，油桶內(nèi)填充有第二導(dǎo)熱油，芯模浸沒(méi)在第二導(dǎo)熱油中，纏繞體纏繞設(shè)置在芯模上；芯模為中空密封芯模，芯模內(nèi)設(shè)置有第一導(dǎo)熱油；第一循環(huán)控溫裝置與油桶內(nèi)部連通，第二循環(huán)控溫裝置與芯模內(nèi)部連通。

進(jìn)一步的，第一循環(huán)控溫裝置包括溫控器、第二油泵、儲(chǔ)油槽、溢流管和進(jìn)油管；儲(chǔ)油槽設(shè)置在油桶側(cè)面，溢流管的一端連接油桶頂部，另一端連接到儲(chǔ)油槽頂部，進(jìn)油管的一端連接儲(chǔ)油槽的底部，另一端連接油桶的底部；進(jìn)油管上設(shè)置有第二油泵和溫控器。

進(jìn)一步的，儲(chǔ)油槽位于壓力罐內(nèi)部或外部。

進(jìn)一步的，第二循環(huán)控溫裝置包括溫控器、加熱裝置儲(chǔ)油槽、加熱裝置進(jìn)油管和出油管；加熱裝置儲(chǔ)油槽設(shè)置在壓力罐外側(cè)；出油管的兩端分別連通芯模和熱裝置儲(chǔ)油槽；加熱裝置進(jìn)油管的兩端分別連通芯模和熱裝置儲(chǔ)油槽；溫控器設(shè)置在出油管或者進(jìn)油管上。

進(jìn)一步的，溫控器設(shè)置在進(jìn)油管上時(shí)，進(jìn)油管上設(shè)置第一油泵，進(jìn)油管的兩端分別伸進(jìn)芯模和熱裝置儲(chǔ)油槽的底部；出油管的兩端分別位于芯模和熱裝置儲(chǔ)油槽的頂部。

進(jìn)一步的，溫控器設(shè)置在出油管上時(shí)，出油管和進(jìn)油管上均設(shè)置有第一油泵；進(jìn)油管的一端伸進(jìn)芯模底部，另一端位于加熱裝置儲(chǔ)油槽頂部；出油管的一端伸進(jìn)加熱裝置儲(chǔ)油槽底部，另一端位于芯模頂部。

進(jìn)一步的，芯模的頂部采用吸膠棉包裹，并在最頂部設(shè)有抽氣管；芯模的下端設(shè)置有保溫材料。

進(jìn)一步的，纏繞體外側(cè)包裹有耐熱塑料薄膜。

進(jìn)一步的，芯模內(nèi)設(shè)置油位傳感器。

進(jìn)一步的，一種具有可控溫度梯度熱場(chǎng)的漸進(jìn)式固化裝置的具有可控溫度梯度熱場(chǎng)的漸進(jìn)式固化方法，包括以下步驟：

將密封隔離處理好的纏繞體安置在油桶底部的支撐座上，再將油桶放入壓力罐，并給壓力罐加壓；