[發明專利]一種快速制定樹脂基復合材料成型工藝參數的設備及方法

有效

• 申請號: 202110727987.7
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113418560B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 崔超;孟令輝;尹亮;鐘正祥;黃玉東;劉麗
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G16C60/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 李智慧

本發明公開了一種快速制定樹脂基復合材料成型工藝參數的設備及方法，所述設備包括一體組合式箱體、顯控臺、模塊化的試驗單元裝置和集成控制系統，其中：所述顯控臺和集成控制系統嵌裝設置于一體組合式箱體一側；所述模塊化的試驗單元裝置位于一體組合式箱體內部。本發明可以將不同參數變量通過一次試驗迭代篩選得到最優的成型工藝參數，摒棄了傳統的控制單一不變量篩選確定其余不變量的方式，大大縮減了試驗次數和周期，節約了成本，提高了參數優化效率，同時首次實現了不同參數之間共同影響作用下的實時數據采集，彌補了傳統方式篩選工藝參數偏差大的缺點。

技術領域

本發明涉及一種快速制定樹脂基復合材料成型工藝參數的設備及方法，具體涉及一種可以將不同參數變量通過一次試驗迭代快速篩選得到最優成型工藝參數的模塊化集成設備及方法。

背景技術

隨著航空航天和民用領域對樹脂基復合材料的應用不斷推廣，對應不同使用環境和不同使用功能的樹脂基復合材料要求越來越廣泛，涌現出大批不同品種和功能的樹脂基復合材料，不管是實驗室材料研發還是面向市場化工程化，制定合理的樹脂基復合材料成型工藝參數成為必不可少的一個重要環節，一般常見的工藝參數有目標溫度、升降溫速率、保溫溫度、固化溫度、加壓溫度、壓力、真空度等。

傳統的制定樹脂基復合材料成型工藝參數的方式為控制一個參數作為不變量，對其他參數變量進行篩選，然后逐個完成全部參數的制定，采用的設備為傳統的熱壓機和熱壓罐設備，受設備局限一次只能篩選一個參數，設備功率大，耗時長，成本高，將全部參數篩選完畢所需的工作量和周期成本很大，尤其是篩選含有縮聚反應的樹脂基復合材料（比如聚酰亞胺樹脂基復合材料、酚醛和有機硅樹脂基復合材料等），篩選工藝參數的工作量較常規只有加成型反應的樹脂基復合材料會更大，更為突出的問題是傳統的方式不能反映不同工藝參數在同一個試驗過程的集中表現，制定的成型工藝參數存在一定的偏差。

近年來，針對樹脂基復合材料快速響應的研制需求，提高樹脂基復合材料研發效率和壓縮成本，增強競爭力，急需一種功能集成的快速制定樹脂基復合材料成型工藝參數的設備。經調研發現，目前快速制定樹脂基復合材料成型工藝參數的設備尚屬空白，沒有應用案例，且該設備在樹脂基復合材料成型領域具有很好的應用前景。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種快速制定樹脂基復合材料成型工藝參數的設備及方法。本發明可以將不同參數變量通過一次試驗迭代篩選得到最優的成型工藝參數，摒棄了傳統的控制單一不變量篩選確定其余不變量的方式，大大縮減了試驗次數和周期，節約了成本，提高了參數優化效率，同時首次實現了不同參數之間共同影響作用下的實時數據采集，彌補了傳統方式篩選工藝參數偏差大的缺點。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種快速制定樹脂基復合材料成型工藝參數的設備，包括一體組合式箱體、顯控臺、模塊化的試驗單元裝置和集成控制系統，其中：

所述顯控臺和集成控制系統嵌裝設置于一體組合式箱體一側；

所述模塊化的試驗單元裝置位于一體組合式箱體內部；

所述模塊化的試驗單元裝置由吊裝式高精度稱重傳感裝置、真空罐體、加壓裝置、加熱裝置、真空管路、超聲氣體流量計、U型管、冷卻裝置組成；

所述吊裝式高精度稱重傳感裝置將整個試驗單元裝置懸掛安裝在一體組合式箱體上；

所述加壓裝置、加熱裝置、真空管路均設置在真空罐體內部；

所述超聲氣體流量計設置在真空管路上；

所述真空管路與U型管連接；

所述U型管內置在冷卻裝置中；

所述集成控制系統由真空控制系統、壓力控制系統、加熱控制系統、氣體流量監控系統、重量監控系統和數據分析系統組成；