способ изготовления слоистого изделия из композиционного материала
Классы МПК: | B32B7/08 соединяемые механическими способами, например сшиванием |
Автор(ы): | Кадун Юрий Иванович, Трикозов Владимир Николаевич, Землянухина Анна Ильинична |
Патентообладатель(и): | Кадун Юрий Иванович, Трикозов Владимир Николаевич, Землянухина Анна Ильинична |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-01-24 публикация патента:
20.11.1995 |
Использование: изобретение относится к технологическим процессам изготовления изделий из слоистого композиционного материала. Существо изобретения: способ изготовления слоистого армирующего каркаса включает дублирование наполнителя с термопластичной пленкой, послойную его укладку на форму и термообработку заготовки с последующим удалением удерживающего волокна наполнителя в заданном положении пленочного материала. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающий предварительное дублирование каждого слоя волокна со связующим в виде пленки, формирование слоитой заготовки изделия и фиксацию его формы, отличающийся тем, что формирование заготовки осуществляют приданием формы на формообразующем элементе каждому слою с соединением его предыдущим слоем при нагревании и давлении, после чего связующее удаляют, а полученную заготовку насыщают материалом матрицы.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технологии изготовления изделий из слоистых композиционных материалов и может быть использовано в машиностроении, авиационной и ракетно-космической технике. Известен способ получения изделий из слоистых углерод-углеродных композиционных материалов, включающий формирование пакетов лент из углеродного или графитового волокна, пропитку их полимерным связующим, укладку вдоль заданного направления, отверждение горячим прессованием с последующей карбонизацией и уплотнением углеродной матрицей [1]Недостатком известного способа является низкая межслоевая прочность армирующего каркаса, обусловленная отсутствием механических связей из наполнителя между слоями лент. Известен способ изготовления слоистого изделия из композиционного материала, включающий предварительное дублирование каждого слоя волокна со связующим в виде пленки, формирование слоистой заготовки изделия и фиксацию его формы [2]
Известный способ не обеспечивает изготовления изделий сложной формы, например типа коробчатого каркаса и хорошего качества. Для решения этой задачи в способе изготовления слоистого изделия из композиционного материала, включающем предварительное дублирование каждого слоя волокна со связующим в виде пленки, формирование слоистой заготовки изделия и фиксацию его формы, согласно изобретению, формирование заготовки осуществляют приданием формы на формообразующем элементе каждому слою с соединением его с предыдущим слоем при нагревании и давлении, после чего связующее удаляют, а полученную заготовку насыщают материалом матрицы. На фиг. 1 изображена заготовка плоского армирующего каркаса; фиг. 2 фрагмент тонкостенного армирующего каркаса с углом. П р и м е р 1. На фиг. 1 представлена заготовка плоского армирующего каркаса, состоящая из первого слоя 1, второго слоя 2, третьего слоя 3 волокнистого наполнителя из однонаправленной ленты, и слоев 4 термопластичной полиэтиленовой пленки, размещенной между указанными слоями наполнителя, а также на верхней и нижней плоскостях заготовки, причем полиэтиленовая пленка скреплена с контактирующими с ней поверхностями наполнителя. Второй слой 2 уложен так, что в нем волокна 6 сориентированы под углом 45о по отношению к волокнам 5 первого слоя 1, а третий слой 3 уложен так, что в нем волокна 7 сориентированы под углом 45о по отношению к волокнам 6 второго слоя 2. Заготовка каркаса прошита машинным способом нитью 8. Способ осуществляют следующим образом. Изготовление каркаса начинают с дублирования ленты с термопластичной пленкой, например с полиэтиленовой, толщиной 0,015-0,05 мм по ГОСТ 10354-82. Для этого берут однонаправленную углеродную ленту ЛУ-П ТУ 6-06-4-481-85, укладывают ее на плоскую поверхность, накрывают полиэтиленовой пленкой, а сверху на пленку укладывают фторлакоткань ОСТ 6-05-426-76, выполняющую роль антиадгезионной прокладки. Затем утюгом, нагретым до температуры 180-200оС, медленно проглаживают набранный пакет. Скорость перемещения утюга определяется процессом расплавления полиэтилена, что зависит от толщины и теплопроводности антиадгезионной прокладки. Оптимальное значение скорости устанавливается экспериментальным путем. В результате дублирования достигается фиксация структуры однонаправленной ленты на период дальнейших технологических операций по формированию армирующего каркаса. Дублированную ленту разрезают на заготовки и последовательно укладывают в пакет, ориентируя волокна в каждом слое в требуемом направлении. При этом каждый слой соединяют с предыдущим нагревом под давлением через фторлакоткань подобно тому, как это делается при дублировании ленты. В результате обеспечивается фиксация структуры армирующего каркаса. После набора полного пакета его прошивают углеродной нитью Урал-НШ-24 ТУ 6-06-4227-85 на тяжелой швейной машине 48 класса. В результате получают заготовку плоского армирующего каркаса (фиг. 1). Затем удаляют полиэтиленовую пленку, для чего полученную заготовку помещают в печь со средой аргона и проводят термообработку. Режим термообработки: скорость подъема температуры 100-150оС, выдержка при температуре 500
![способ изготовления слоистого изделия из композиционного материала, патент № 2048295](/images/patents/424/2048045/177.gif)
Класс B32B7/08 соединяемые механическими способами, например сшиванием