导气板及制备方法和包含其的加筋壁板的固化成型方法技术

本发明专利技术公开了一种导气板及制备方法和包含其的加筋壁板的固化成型方法，属于复合材料成型技术领域。其中，该制备方法包括：采用硬质多孔材料制作毛坯导气板，毛坯导气板上设置有与筋条底面形状相匹配的孔；在毛坯导气板上打盲孔，得到导气板。本发明专利技术能够在加筋壁板整体成型后将硬质多孔材料脱出，筋条边缘无需加工切边。

Air guide plate, method for producing the same, and method for curing stiffened panels comprising the same

The invention discloses a gas guide plate and a preparation method thereof and a method for curing and forming stiffened panels thereof, belonging to the technical field of composite material forming. Wherein, the preparation method comprises the following steps: making a blank gas guide plate by using a rigid porous material; a hole matching with the shape of the bottom surface of the rib bar is arranged on the blank gas guide plate; a blind hole is formed on the blank guiding gas plate to obtain an air guide plate. The hard porous material can be pulled out after the stiffened panel is integrally formed, and the edge of the reinforcing bar needs no cutting edges.

【技术实现步骤摘要】
导气板及制备方法和包含其的加筋壁板的固化成型方法
本专利技术涉及复合材料成型
，特别涉及一种导气板及制备方法和包含其的加筋壁板的固化成型方法。
技术介绍
非热压罐固化(Non-Autoclave或Vacuum-Bag-Only-Curable)，也叫热压罐外固化(Out-of-Autoclave)，最早于20世纪90年代提出，此后欧洲和美国投入了大量精力用于研究非热压罐固化预浸料复合材料技术。相对于传统的热压罐固化技术，非热压罐固化技术在降低成本以及工艺简化方面具有明显优势，非热压罐固化预浸料体系在烘箱内即可加热固化，大大节省了设备费用；而且采用烘箱固化时，固化工艺制度简单，只需要控制温度和真空度水平(一般非热压罐固化预浸料固化过程中都采用满真空)；烘箱的形状和尺寸更容易按零件大小要求定制，适合大型零件整体化成型。因此，低成本的非热压罐固化预浸料复合材料技术在最近10年得到了快速发展。非热压罐固化技术是目前民机复合材料最具发展前景的低成本制造技术之一。工艺的特殊性决定了材料的特殊性，非热压罐预浸料材料与传统预浸料材料不同，一般属于半浸渍状态，即树脂部分浸渍纤维，在加热软化后逐渐完全浸渍纤维并固化。非热压罐预浸料固化技术中成型工艺的控制对于复合材料的成型质量有很大影响，必须实现在一个大气压的工艺压力下，降低复合材料的孔隙含量，控制好树脂凝胶前空气或挥发份的排除通道。目前非热压罐预浸料固化工艺中常采用的布置透气通道的方法是在层合板四周边缘放置导气丝或者导气玻璃纤维布，使得预浸料间排除的气体沿导气丝或导气纤维布排出，以获得优异的成型质量。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现至少存在如下问题：目前非热压罐预浸料成型技术中所采用的透气通的设计方法包含两种，一是在层合板四周每层预浸料边缘放置导气丝(如图1(a)所示)，二是在铺覆好的层合板四周放置玻璃纤维布(如图1(b)所示)。该方法在成型复合材料层合板时效果显著，也是目前非热压罐预浸料供应商推荐的主要方法。而该方法的局限性在于仅适用于复合材料层合板的非热压罐预浸料成型，如蒙皮结构。对于整体成型的加筋壁板结构中，如T型、帽型及工字型等结构，筋条处铺层复杂，R角处易出现大量孔隙，影响结构件力学性能。采用非热压罐预浸料技术整体成型加筋壁板结构时，筋条处的通道设计难以实现。如图2(a)和图2(b)所示的结构中，预成型后的筋条与蒙皮整体固化时，位置a、b边缘处难以设计类似的透气通道。因为层合板周围放置的导气丝或导气玻璃布都需脱模后加工切边去除，而筋条处由于结构复杂，加工深度难以控制，易对蒙皮造成损伤，因此难以加工切边。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用多孔硬质多孔材料制成的导气板及制备方法和包含其的加筋壁板的固化成型方法，能够在加筋壁板整体成型后将硬质多孔材料脱出，筋条边缘无需加工切边。根据本专利技术实施例的一个方面，提供一种加筋壁板导气板的制备方法，包括：采用硬质多孔材料制作毛坯导气板，所述毛坯导气板上设置有与筋条底面形状相匹配的孔；在所述毛坯导气板上打盲孔，得到导气板。进一步，在所述毛坯导气板上打盲孔的步骤包括：按照预设的打孔深度和打孔密度，在所述毛坯导气板的上表面打盲孔。进一步，预设的打孔深度和预设的打孔密度设置预定盲孔参数，具有该预定盲孔参数的导气板产生的纵向压力不大于其的纵向承压力。进一步，硬质多孔材料采用泡沫金属、硬质开孔泡沫或使用3D打印制备的多开孔材料。进一步，导气板上设置的多个盲孔的孔深度为导气板厚度的3/5-4/5。进一步，导气板上设置的多个盲孔的孔密度为25-64个/m2。根据本专利技术实施例的另一个方面，提供一种利用上述任一种加筋壁板导气板的制备方法制备的导气板。进一步，导气板上设置的多个盲孔的孔深度为导气板厚度的3/5-4/5。进一步，导气板上设置的多个盲孔的孔密度为25-64个/m2。根据本专利技术实施例的又一方面，还提供一种加筋壁板的固化成型方法，固化成型方法包括：利用上述任一种导气板制备方法制备导气板；对导气板涂抹脱模剂；将涂抹了脱模剂的导气板放置于加筋壁板上，进行真空封装并加热固化成型。根据本专利技术实施例的又一方面，还提供一种具有曲率的加筋壁板的固化成型方法，该固化成型方法包括：利用上述任一种导气板的制备方法制备导气板；对导气板进行加热，加热温度为50-60℃；对导气板涂抹脱模剂；将涂抹了脱模剂的导气板放置于加筋壁板上，进行真空封装并加热固化成型。进一步，对导气板涂抹脱模剂的步骤包括：在导气板的上、下表面和与筋条接触的部分涂抹脱模剂。进一步，在将涂抹了脱模剂的导气板放置于加筋壁板上之前，还包括：按照预设的树脂厚度，在导气板的下表面固化一层树脂。本专利技术实施例采用多孔的硬质多孔材料作为加筋壁板上筋条边缘处的透气通道，将采用硬质多孔材料制备好的导气板布置在筋条之间，通过连通筋条边缘与外界透气毡辅助材料实现透气通道设计，加筋壁板整体成型后可将硬质多孔材料脱出，筋条边缘无需加工切边。附图说明图1(a)是现有技术中使用导气丝做透气通道的层合板的结构示意图；图1(b)是现有技术中使用导气玻璃布做透气通道的层合板的结构示意图；图2(a)是现有技术中T型筋条的结构示意图；图2(b)是现有技术中帽型筋条的结构示意图；图3是本专利技术实施例的一种加筋壁板导气板的制备方法的流程图；图4是本专利技术实施例中具有导气板的加筋壁板的结构示意图；图5是本专利技术实施例中具有导气板的加筋壁板的侧视图；图6是本专利技术实施例一种加筋壁板的固化成型方法的流程图；图7是本专利技术实施例一种具有曲率的加筋壁板的固化成型方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。图3显示了本专利技术实施例一的加筋壁板导气板的制备方法的流程图。如图3所示，在本专利技术实施例中，加筋壁板导气板的制备方法包括以下步骤S10和S11：S10，采用硬质多孔材料制作毛坯导气板，毛坯导气板上设置有与筋条底面形状相匹配的孔。其中，硬质多孔材料可采用商用泡沫金属、硬质开孔泡沫或使用3D打印制备的多开孔材料等，例如：泡沫镍、硬质聚氨酯开孔泡沫等。由于筋条本身形状复杂，硬质材料难以加工成筋条形状，且最后脱模也很困难，易伤害成型制件，因此，将毛坯导气板上的孔设置为与筋条底面形状相匹配，能够实现脱模容易，不会伤害成型制件的技术效果。本专利技术中采用的硬质多孔材料需具有一定刚性，以对筋条铺放起到一定的定位作用，同时，在一个大气压下，硬质多孔材料不会塌陷。在一个具体的实施例中，如图4、图5所示，层合板1上铺设有多个筋条2，由于筋条2处的通道设计难以实现，如果在层合板周围放置导气丝或导气玻璃布进行透气，而在固化成型脱模后，需将这些导气丝或导气玻璃布切边去除，但如果层合板上有筋条，则由于筋条处结构复杂，无法实现加工切边。专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现硬质多孔材料本身就具有许多细小的微孔，可以作为透气通道的设计材料，因此，将硬质多孔材料加工成图4中的毛坯导气板3的形状，即毛坯导气板3的形状为层合板1上除去多个筋条2之外的部分。S11，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加筋壁板导气板的制备方法，其特征在于，包括：采用硬质多孔材料制作毛坯导气板，所述毛坯导气板上设置有与筋条底面形状相匹配的孔；在所述毛坯导气板上打盲孔，得到导气板。

【技术特征摘要】
1.一种加筋壁板导气板的制备方法，其特征在于，包括：采用硬质多孔材料制作毛坯导气板，所述毛坯导气板上设置有与筋条底面形状相匹配的孔；在所述毛坯导气板上打盲孔，得到导气板。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述毛坯导气板上打盲孔的步骤包括：按照预设的打孔深度和打孔密度，在所述毛坯导气板的上表面打盲孔。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述预设的打孔深度和预设的打孔密度设置预定盲孔参数，具有该预定盲孔参数的导气板产生的纵向压力不大于其的纵向承压力。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述硬质多孔材料采用泡沫金属、硬质开孔泡沫或使用3D打印制备的多开孔材料。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述导气板...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊美蓉，丛晶洁，陈凯，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心，中国商用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11