[發明專利]一種復合材料均壓板制備方法及復合材料制件成型方法

在審

• 申請號: 202210855873.5
• 申請日: 2022-07-20
• 公開（公告）號: CN115195156A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 高愛娟;高兆林;劉紅;田俊霞
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司濟南特種結構研究所
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 張武鵬

本發明屬于復合材料樹成型技術領域，公開了一種復合材料均壓板制備方法及復合材料制件成型方法，復合材料均壓板制備方法包括以下步驟：步驟一：制備復合材料均壓板成型模具，所述成型模具外型面與復合材料制件外型面相同；步驟二：在均壓板成型模具表面鋪貼預浸料，并在預浸料表面鋪貼未硫化橡膠層；步驟三：在均壓板預浸料及未硫化橡膠層余量區制備定位銷孔，通過定位銷將鋪貼的預浸料及未硫化橡膠層與均壓板成型模具固定；步驟四：用真空袋將固定后的預浸料、未硫化橡膠層及均壓板成型模具密封后送入熱壓罐固化；步驟五：固化后脫模，得到復合材料均壓板。

技術領域

本發明屬于復合材料成型技術領域，特別涉及一種復合材料均壓板制備方法及復合材料制件成型方法。

背景技術

復合材料制件成型過程，分為陽模成型、陰模成型、組合模成型。根據制件外觀要求，如氣動外形要求較高的制件，選用陰模成型。隨著航空制件功能性能要求的提升，復合材料制件不單單是常規的預浸料鋪貼成型，其中加入一些具有功能提升的金屬單元、阻抗單元等。這些功能單元需要預埋入制件中進行一體化成型，金屬單元(或阻抗單元)的鋪貼、定位精度要求較高，尤其對于含R角、尖角、過渡區的異形制件成型過程，常規的陰模成型工藝方案無法滿足制件功能及性能要求。為了提高陽模成型復合材料的表面質量，目前已采用的方法是在相應模具上成型柔性的橡膠墊或純剛性的層壓板，由于橡膠墊較軟，對于表面不平整或具有變厚度區域的制件，在加壓過程中，橡膠墊受壓變形，不能起到很好的表面限制作用，固化后的外觀表面凹凸不平，無法滿足氣動外形要求。若使用純剛性層壓板，在異形制件型面的變化區，如R角、尖角區，層壓板太薄，變形過程已造成斷裂損傷；層壓板太厚，剛性過大，層壓板無法與制件附型，復合材料制件會出現氣孔率高、富膠等缺陷，復合材料制件報廢率較高。

發明內容

本發明提供一種復合材料均壓板制備方法及復合材料制件成型方法，來提高異形制件的表面質量，滿足制件的氣動外形要求。

一種復合材料均壓板制備方法，包括以下步驟：

步驟一：制備復合材料均壓板成型模具，所述成型模具外型面與復合材料制件外型面相同；

步驟二：在均壓板成型模具表面鋪貼預浸料，并在預浸料表面鋪貼未硫化橡膠層；

步驟三：在均壓板預浸料及未硫化橡膠層余量區制備定位銷孔，通過定位銷將鋪貼的預浸料及未硫化橡膠層與均壓板成型模具固定；

步驟四：用真空袋將固定后的預浸料、未硫化橡膠層及均壓板成型模具密封后送入熱壓罐固化；

步驟五：固化后脫模，得到復合材料均壓板。

進一步，所述步驟二中，在均壓板成型模具表面鋪貼1～4層預浸料，鋪貼1層未硫化橡膠層。固化前預浸料是可變形的，可以做成需要的形狀。在預浸料表面整層鋪貼一層可變形橡膠,固化前橡膠柔軟可變形，為制做不同形狀復合均壓板提供了可能。

進一步，所述步驟二中，在均壓板成型模具表面有R角區域鋪貼1層預浸料，其他區域鋪貼多層預浸料。對于有R角的區域，可以鋪貼單層預浸料，如果鋪貼多層預浸料，制做的復合均壓板剛度過大，固化過程復合均壓板與制件之間因架橋而產生缺陷的可能性增大。對于型面變化較緩或接近平面的區域，可以鋪貼多層預浸料。

進一步，所述步驟二中，多層預浸料鋪貼時采用錯層鋪貼。若多層預浸料按照同一邊界疊層鋪貼，固化后均壓板預浸料疊層區剛性較大，疊層區域外剛性相對較小，均壓板從較大剛性區突變至較小剛性區，加壓使用過程，在均壓板過渡區對應的制件表面會出現明顯的壓痕。

進一步，所述步驟四中，按照未硫化橡膠層的硫化工藝參數對預浸料和未硫化橡膠層進行固化。復合均壓板成型優先選用中低溫固化的預浸料，橡膠硫化的溫度、壓力等工藝參數相對預浸料較高，為保證預浸料及橡膠都能充分固化，固化工藝參數按照橡膠材料的工藝參數執行。