一种复合材料手糊成型防脱落工装及其使用方法技术

本发明专利技术涉及复合材料技术领域，尤其是涉及一种复合材料手糊成型防脱落工装及其使用方法；包括与基体背板弧面匹配的安装框，安装框内部设有操作腔，操作腔内由内向外依次设有与基体背板弧面匹配的辅助层和可膨胀的柔性压制层，安装框通过活动连接件与基体背板连接，安装框外壁设有与操作腔连通的排胶孔；通过复合材料手糊成型防脱落工装及其使用方法以解决现有技术中存在的现有的手糊成型复合材料在顶部或竖直操作面施工时，手糊成型的纤维织物无法有效贴合，无法维持自身稳定，产生脱落的技术问题。的技术问题。的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料手糊成型防脱落工装及其使用方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，尤其是涉及一种复合材料手糊成型防脱落工装及其使用方法。

技术介绍

[0002]自复合材料问世以来，其优异的性能受到各个行业的青睐，被广泛地应用于国防军事、航空航天、信息技术、能源工程、船舶与海洋工程等领域。与传统材料相比，复合材料具有重量轻、比强度高、比刚度大、良好的耐腐蚀性和抗疲劳以及铺层可设计性等优点。
[0003]手糊工艺又称为低压接触成型工艺，是低成本、设备需求要求程度低的一种成型工艺，由于其具有广泛的适应性，即使目前已有真空导入、RTM、缠绕等高性能成型工艺方式，手糊也因其特点被保留且广泛应用，并且在一些特殊环境下，设备的使用不便利，只能使用手糊工艺进行复合材料成型。因此，当在特定环境下使用手糊工艺时，如何提高手糊工艺的成型质量是关键。
[0004]专利CN 107225775 A公开了一种手糊工艺及用于其的装置，该专利使用了手糊袋压二次真空的方法，在手糊纤维织物层上方使用真空袋进行包覆，真空袋内部放置辅材用于吸收气泡和余胶，称为第一真空，使用真空管路将第一真空与真空泵相连接。将第一真空使用胶带密封后，在第一真空外侧再次包覆一个真空袋，称为第二真空，同样使用真空管路将第一真空与真空泵相连接。开启真空阀门，启动第一真空后，可以抽取手糊纤维织物内多余的气泡和胶液，气泡及胶液会吸附在吸胶毡内或由真空管路排出。第一真空稳定后，开启第二真空，第二真空袋收缩，对第一真空起到一个定型及微量加压的作用。
[0005]目前技术存在的问题主要有两点，首先手糊袋压成型工艺，要求手糊纤维织物下方必须是密封状态的，如果存在不密封的情况，那么在施加第一真空的时候，在底部漏气处和真空管路之间形成气流通道，在大气压的作用下，气泡将从底部漏气处吸入至复合材料内部，并且向真空管路处的负压移动，最终造成复合材料外观泛白，实际上是由于复合材料内部存在大量的小气泡导致。其次，对于竖直面或顶部上方施工的施工状态时，手糊成型的纤维织物无法有效的长期贴在施工位置表面，很可能在包覆真空袋之前就已经滑落。因此，需要从技术上进行改进优化。
[0006]因此，针对上述问题本专利技术急需提供一种复合材料手糊成型防脱落工装及其使用方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种复合材料手糊成型防脱落工装及其使用方法，通过复合材料手糊成型防脱落技术以解决现有技术中存在的现有的手糊成型复合材料在顶部或竖直操作面施工时，手糊成型的纤维织物无法有效贴合，无法维持自身稳定，产生脱落的技术问题。
[0008]本专利技术提供的一种复合材料手糊成型防脱落工装，包括与基体背板弧面匹配的安
装框，安装框内部设有操作腔，操作腔内由内向外依次设有与基体背板弧面匹配的辅助层和可膨胀的柔性压制层，安装框通过活动连接件与基体背板连接，安装框外壁设有与操作腔连通的排胶孔。
[0009]优选地，可膨胀的柔性压制层为空心结构的橡胶块，各空心结构的橡胶块上设有与内部连通的充气口。
[0010]优选地，可膨胀的柔性压制层包括多个首尾紧密连接的实心橡胶块，实心橡胶块的内部或外侧设有加热部件。
[0011]优选地，活动连接件为螺钉，基体背板通过螺钉与安装框机械连接。
[0012]优选地，活动连接件为磁铁或电磁铁，基体背板为磁性基体背板。
[0013]优选地，安装框两端为柔性吸附带，活动连接件为柔性吸附带内的真空腔体和密封圈，真空腔体位于密封圈中心处。
[0014]优选地，辅助层由外向内依次包括四氟乙烯脱模纸、隔离膜、吸胶毡、透气毡。
[0015]优选地，基体背板为正方形曲面，可膨胀的柔性压制层中心处为圆形端头。
[0016]优选地，基体背板为异形面，可膨胀的柔性压制层膨胀的方向与辅助层垂直。
[0017]本专利技术还提供了一种基于上述所述复合材料手糊成型防脱落工装的使用方法，包括如下步骤：S1：在安装框内安装可膨胀的柔性压制层，在可膨胀的柔性压制层上铺设辅助材料，形成辅助层；S2：采用手糊成型工艺在辅助层上铺设纤维织物和胶液，形成复合层；S3：将安装框固定在基体背板上；S4：控制可膨胀的柔性压制层体积膨胀，将复合层和复合层与基体背板间多余的气泡和胶液排出，使复合层紧密贴合在基体背板上，完成复合层的固化，拆卸安装框，清理辅助层。
[0018]本专利技术提供的一种复合材料手糊成型防脱落工装及其使用方法与现有技术相比具有以下进步：1、本专利技术提供了一种复合材料手糊成型防脱落工装，解决了多角度复杂型面通过手糊成型工艺造成复合材料脱落的问题，在立面或顶部进行手糊作业，或在多型面手糊作业时，保证未固化的复合材料固化过程中不会因重力而脱落。
[0019]2、本专利技术提供的固定结构，根据不同材质、不同结构的基体背板，设计可贴合在其表面的可膨胀的柔性压制层，为放置辅助层和复合层做好充分的准备。
[0020]3、本专利技术提供的可膨胀的柔性压制层，使复合材料内部存在的气泡及多余的胶液排出，同时兼顾可能存在的复杂型面，设计可控制的、区域化的载荷施加结构，贴合型面并形成压力差，以达到设计多余胶液及气泡的排出路径的目的，提高手糊成型复合材料的纤维体积含量，降低气泡尺寸及含量，有效防止复合材料的脱落，达到提升复合材料性能的目的。
[0021]4、本专利技术可膨胀的柔性压制层采用橡胶块结构的设计，在于基体背板的结构，从而对气泡和胶液的流向进行精细化控制，当基体背板为正方形曲面时，设计多个橡胶块控制加载，橡胶块的中心处为圆形端头，使复合层中心处也为圆形端头，这样在橡胶块膨胀时，首先接触并启动胶液流动为中心，随着膨胀量的增加，胶液逐步的向该橡胶块端头的四
周定向流动，随后启动四周的橡胶块，橡胶块与复合层均为斜面，内侧较高、外侧较低，当膨胀量增加时，内侧先使辅助层与复合层接触并加载，可以控制胶液进一步定向朝着四周流动，最终达到胶液流动可控的目的，并且膨胀后橡胶块对复合层的加载也基本一致，不会出现胶液分布不均匀的情况。
[0022]5、本专利技术通过橡胶块的膨胀控制复合层内气泡和胶液流动方向时，需要考虑气泡及多余胶液的排出状态，应该遵循的原则是控制多方向流动距离基本一致且流动距离尽量短，比如当基体背板为正方形曲面时，气泡及胶液可从正方形中心位置向四边中段流动，这样流道距离最短；当基体背板为异形面时，需要把握流动方向是由低向高、加载方向应与复合层尽量垂直的原则。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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获得其他的附图。
[0024]图 1为本专利技术中所述复合材料手糊成型防脱落工装的结构示意图（可膨胀的柔性压制层为空心结构的橡胶块）；图 2为本专利技术中所述复合材料手糊成型防脱落工装的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料手糊成型防脱落工装，其特征在于，包括与基体背板（1）弧面匹配的安装框（2），安装框（2）内部设有操作腔，操作腔内由内向外依次设有与基体背板（1）弧面匹配的辅助层（4）和可膨胀的柔性压制层（3），安装框（2）通过活动连接件与基体背板（1）连接，安装框（2）外壁设有与操作腔连通的排胶孔。2.根据权利要求1所述的复合材料手糊成型防脱落工装，其特征在于，可膨胀的柔性压制层（3）为空心结构的橡胶块，各空心结构的橡胶块上设有与内部连通的充气口。3.根据权利要求1所述的复合材料手糊成型防脱落工装，其特征在于，可膨胀的柔性压制层（3）包括多个首尾紧密连接的实心橡胶块，实心橡胶块的内部或外侧设有加热部件。4.根据权利要求1所述的复合材料手糊成型防脱落工装，其特征在于，活动连接件为螺钉，基体背板（1）通过螺钉与安装框（2）机械连接。5.根据权利要求1所述的复合材料手糊成型防脱落工装，其特征在于，活动连接件为磁铁或电磁铁，基体背板（1）为磁性基体背板。6.根据权利要求1所述的复合材料手糊成型防脱落工装，其特征在于，安装框（2）两端为柔性吸附带，活动连接件为柔性吸附带内的真空腔体和密封圈，真空腔体位于密...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晋伟，郑宏雪，丁萍，黄剑光，裴力，
申请(专利权)人：北京玻钢院复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：