一种大尺寸复合材料板真空灌注成型方法技术

本发明专利技术公开了一种大尺寸复合材料板真空灌注成型方法，复合材料板为泡沫夹芯结构，其内蒙皮和/或外蒙皮为碳

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸复合材料板真空灌注成型方法


[0001]本专利技术涉及真空灌注
，具体是一种大尺寸复合材料板真空灌注成型方法。

技术介绍

[0002]对于金属材料的大尺寸构件，可以直接采用压铸焊接成型的方式进行加工，对于硬度较高的高分子材料的构件，可以采用热塑成型的方法，其工艺过程都较为简单。而对于大尺寸复合材料构件，例如气垫船上的空气导流管则属于典型的大尺寸、变截面复合材料构件，而且为轻量化截面结构往往将其设计为碳
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玻混杂蒙皮/泡沫夹芯结构，泡沫夹芯厚度变化范围10～100mm，采用液相法真空灌注工艺技术成型制备的关键难点在于如何使液体树脂一步有效浸渍大尺寸、变截面碳
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玻混杂夹芯结构预成型体，涉及碳纤维与玻璃纤维渗透特性差异大、树脂渗流行为复杂、均匀浸渍工艺控制困难等难题，此外，由于大尺寸、变截面厚度同时带来的固化温度控制和固化度控制的难题。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种大尺寸复合材料板真空灌注成型方法，采用Z向浸渍主导的真空灌注成型技术，缩短树脂渗流的距离，通过流道设计，解决大尺寸、变截面复合材料板液相成型的难题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种大尺寸复合材料板真空灌注成型方法，所述复合材料板包括中间的泡沫夹芯以及内外两侧的内蒙皮与外蒙皮，所述内蒙皮和/或所述外蒙皮为碳
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玻混杂蒙皮，所述泡沫夹芯上设置有若干沿竖向贯穿所述泡沫芯材的导流槽，且所述复合材料板具有增强区域，且所述增强区域的内、外蒙皮厚度远大于其他区域的内、外蒙皮厚度；
[0005]所述真空灌注成型方法具体为：
[0006]成型模具表面处理和检测完成后，在成型模具上逐层铺设外蒙皮增强材料、夹芯泡沫、内蒙皮增强材料、带孔隔离膜、脱模布、导流网组件；然后采用真空袋膜和密封胶带密封，连接真空系统，抽真空、检查气密性；气密性合格后，配制树脂胶液进行真空灌注，随后固化成型。
[0007]在其中一个实施例中，所述导流网组件包括第一导流网、第二导流网、第一注胶管、第二注胶管与第三注胶管；
[0008]所述第一导流网的首端覆盖所述内蒙皮增强材料的首端，所述第一导流网的尾端位于所述增强区域首端的位置；
[0009]所述第二导流网的尾端覆盖所述内蒙皮增强材料的尾端，所述第二导流网的首端覆盖在所述增强区域上，且所述第二导流网的首端与所述第一导流网的尾端之间具有留白区域；
[0010]所述第一注胶管设在所述第一导流网的尾端，所述第二注胶管设在所述第一导流
网的中部，所述第三注胶管设在所述第二导流网的中部。
[0011]在其中一个实施例中，所述增强区域区域的宽度为a，所述留白的宽度为0.01a～0.03a。
[0012]在其中一个实施例中，所述成型模具包括阴模本体，所述阴模本体上设有成型模腔，所述阴模本体顶部设有若干抽气孔，各所述抽气孔沿周向环绕在所述成型模腔周围，且所述抽气孔沿竖向贯穿所述阴模本体；
[0013]所述真空灌注成型方法具体为：
[0014]阴模本体表面清理、封孔、抛光、涂刷脱模剂，检测型面和模具气密性，检查加热系统和真空通道系统，监测温湿度；
[0015]在成型模腔内依次铺设外蒙皮增强材料、夹芯泡沫、内蒙皮增强材料、带孔隔离膜、脱模布、导流网组件；
[0016]在阴模本体上铺设真空袋膜，使得真空袋膜覆盖成型模腔与每一抽气孔，抽气孔用半透膜进行封口处理；
[0017]将每一抽气孔连接抽真空装置，并将密封的成型模腔抽至真空、检查气密性；
[0018]通过导流网组件注入树脂，随后固化成型。
[0019]在其中一个实施例中，所述通过导流网组件注入树脂，具体为：
[0020]首先通过第一注胶管注入树脂；
[0021]当树脂浸至第二注胶管时，开始通过第二注胶管注入树脂；
[0022]当树脂浸至第三注胶管时，开始通过第三注胶管注入树脂。
[0023]在其中一个实施例中，在树脂浸进过程中，通过抽真空装置对不同的抽气孔进行抽气，以控制树脂浸进的方向与速度。
[0024]在其中一个实施例中，所述固化成型的过程为：
[0025]打开成型模具上的加热系统或将注胶完成后的成型模具放入烘箱，将烘箱温度以1～3℃/min的升温速率从室温升至60～70℃后保温1.5～3小时后，再以1～2℃/min的升温速率从室温升至85～95℃后保温1.5～3小时，随后自然降温至室温后拆袋脱模。
[0026]本专利技术提供的一种大尺寸复合材料板真空灌注成型方法，通过在泡沫夹芯上设置有若干沿竖向贯穿泡沫芯材的导流槽以及蒙皮铺层上的导流网组件的流道设计，形成Z向浸渍主导的真空灌注成型技术，缩短树脂渗流的距离，通过流道设计解决大尺寸、变截面复合材料板液相成型的难题，使树脂在面内迅速铺展开同时向下渗漏浸润增强材料，并通过芯材的导流槽孔分散，沿厚度方向浸渍预成型体，从而实现均匀浸渍。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例中铺层结构示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例中泡沫芯材的剖视图；
[0030]图3为本专利技术实施例中真空灌注成型方法的流程示意图。
[0031]附图标号：
[0032]泡沫夹芯10、导流槽101、增强区域102；
[0033]阴模本体20、抽气孔201；
[0034]脱模布301、真空袋膜302；
[0035]第一导流网401、第二导流网402、第一注胶管403、第二注胶管404、第三注胶管405、留白406。
[0036]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0039]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸复合材料板真空灌注成型方法，其特征在于，所述复合材料板包括中间的泡沫夹芯以及内外两侧的内蒙皮与外蒙皮，所述内蒙皮和/或所述外蒙皮为碳
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玻混杂蒙皮，所述泡沫夹芯上设置有若干沿竖向贯穿所述泡沫芯材的导流槽，且所述复合材料板具有增强区域，且所述增强区域的内、外蒙皮厚度远大于其他区域的内、外蒙皮厚度；所述真空灌注成型方法具体为：成型模具表面处理和检测完成后，在成型模具上逐层铺设外蒙皮增强材料、夹芯泡沫、内蒙皮增强材料、带孔隔离膜、脱模布、导流网组件；然后采用真空袋膜和密封胶带密封，连接真空系统，抽真空、检查气密性；气密性合格后，配制树脂胶液进行真空灌注，随后固化成型。2.根据权利要求1所述大尺寸复合材料板真空灌注成型方法，其特征在于，所述导流网组件包括第一导流网、第二导流网、第一注胶管、第二注胶管与第三注胶管；所述第一导流网的首端覆盖所述内蒙皮增强材料的首端，所述第一导流网的尾端位于所述增强区域首端的位置；所述第二导流网的尾端覆盖所述内蒙皮增强材料的尾端，所述第二导流网的首端覆盖在所述增强区域上，且所述第二导流网的首端与所述第一导流网的尾端之间具有留白区域；所述第一注胶管设在所述第一导流网的尾端，所述第二注胶管设在所述第一导流网的中部，所述第三注胶管设在所述第二导流网的中部。3.根据权利要求2所述大尺寸复合材料板真空灌注成型方法，其特征在于，所述增强区域的宽度为a，所述留白的宽度为0.01a～0.03a。4.根据权利要求2或3所述大尺寸复合材料板真空灌注成型方法，其特征在于，所述成...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金水，刘钧，吴楠，尹昌平，鞠苏，邢素丽，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：