Способ изготовления многослойной панели криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем

Изобретение относится к технологии обработки веществ в пластическом состоянии, в частности к формообразованию и соединению пластиков, и может быть использовано при изготовлении многослойных панелей криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем. Техническим результатом, достигаемым данным изобретением, является улучшение эксплуатационных характеристик многослойных панелей криволинейной формы, например летательных аппаратов, путем обеспечения возможности активного и пассивного удаления конденсата из их внутренних полостей. Способ изготовлении многослойных панелей криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем предусматривает использование плоского зигзагообразного гофрированного заполнителя, например складчатой конструкции с расположением гофров поперек образующей поверхности панели. Одну из обшивок в отформованном или в частично отвержденном состоянии укладывают в матрицу штампа с заданной кривизной, на которую накладывают полуфабрикат плоского заполнителя, ориентированный зигзагообразными гофрами в заданном направлении. Затем заполнитель с обшивкой предварительно формуют в матрице до заданной кривизны с помощью фиксатора с выступами, выполненными по контуру впадин гофрированного заполнителя, распределяя гофры заполнителя по поверхности обшивки и соединяя их между собой. После этого на заполнитель накладывают вторую обшивку. Пакет из обшивок и заполнителя сжимают пуансоном штампа и в последнем производят окончательные соединение и отверждение панели под действием, например, тепловой энергии. Гофрированный заполнитель предварительно пропитывают связующим материалом и накладывают на обшивку в подсушенном состоянии. Обшивки и заполнитель панели соединяют посредством компонентов связующего препрегов обшивки и заполнителя или клеящей пленки. Формообразование гофрированного заполнителя выполняют из частично отвержденного препрега. 7 з.п.ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к технологии обработки веществ в пластическом состоянии, в частности к формообразованию и соединению пластиков, и может быть использовано при изготовлении многослойных панелей криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем.

Известен способ изготовления многослойной панели криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем, включающий формообразование слоя заполнителя с последующим соединением его с наружными обшивками, при котором заданную кривизну заполнителя и обшивок получают путем изгиба (Патент РФ №1830326. Способ изготовления многослойной панели криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем. - МКИ⁵: В 23 К 20/00. - Бюл. №28, 30.07.93). Данное изобретение выбрано за прототип.

Основным недостатком известного способа является раздельное формообразование слоев заполнителя заданной кривизны, что обеспечивает возможность изготовления многослойной панели криволинейной формы с расположением зигзагообразных гофров отформованного заполнителя только вдоль образующей цилиндра, что исключает удаление конденсата из внутренних полостей панелей, например фюзеляжа летательных аппаратов.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является изготовление многослойной панели криволинейной формы с расположением зигзагообразных гофров отформованного заполнителя, например складчатой конструкции поперек образующей поверхности панели.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является улучшение эксплуатационных характеристик многослойных панелей, например, летательных аппаратов путем обеспечения возможности активного и пассивного (самотеком) удаления конденсата из их внутренних полостей за счет поперечного направления гофров заполнителя к образующей поверхности панели и возможность использования при изготовлении плоского полуфабриката гофрированного заполнителя.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления многослойной панели криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем, заключающемся в формообразовании слоя заполнителя с последующим соединением его с наружными обшивками, при котором заданную кривизну заполнителя и обшивок получают путем изгиба, согласно предложенному техническому решению заполнитель между обшивками располагают зигзагообразными гофрами поперек образующей поверхности панели, для чего одну из обшивок укладывают в матрицу штампа с заданной кривизной, затем на нее накладывают полуфабрикат гофрированного заполнителя, ориентированный зигзагообразными гофрами в заданном направлении, и вместе с обшивкой предварительно формуют в матрице до заданной кривизны с помощью фиксатора, соединяя их между собой, после чего на заполнитель накладывают вторую обшивку и образованный пакет из обшивок и заполнителя сжимают пуансоном штампа, в котором производят окончательные соединение и отверждение панели под действием, например, тепловой энергии;

по крайней мере, одну из обшивок укладывают в отформованном состоянии с заданной кривизной;

по крайней мере, одну из обшивок укладывают в виде плоской заготовки, выполненной из препрега;

по крайней мере, одну из обшивок укладывают в частично отвержденном состоянии;

гофрированный заполнитель предварительно пропитывают связующим материалом и накладывают на обшивку в подсушенном состоянии;

формообразование гофрированного заполнителя выполняют из частично отвержденного препрега;

по крайней мере, одну из обшивок панели соединяют с заполнителем посредством компонентов связующего препрегов обшивки и заполнителя;

по крайней мере, одну из обшивок соединяют с заполнителем посредством клеящей пленки.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности "новизна".

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

На чертеже изображена многослойная панель криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем между обшивками, гофры которого расположены поперек образующей поверхности панели.

Сущность предложенного способа состоит в том, что многослойную панель криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем изготавливают с применением штампа, матрица и пуансон которого выполнены с кривизной, соответствующей криволинейным формам поверхностей наружной и внутренней обшивок многослойной панели. Для этого одну из обшивок, например обшивку 1, укладывают в матрицу штампа (условно не показана) в предварительно отформованном состоянии с заданной кривизной или в виде полуфабриката из плоского листа препрега в частично отвержденном состоянии. При укладке обшивки 1 в отформованном состоянии с заданной кривизной на нее накладывают клеящую пленку 2 для последующего соединения обшивки с гофрированным заполнителем 3. Затем на обшивку 1 накладывают плоский полуфабрикат заполнителя 3, например, складчатой конструкции, ориентированный зигзагообразными гофрами 4 поперек образующей поверхности многослойной панели. Формообразование гофрированного заполнителя 3 выполняют из частично отвержденного препрега, который накладывают на обшивку 1 в подсушенном состоянии. После этого заполнитель 3 с обшивкой 1 предварительно формуют в матрице до заданной кривизны с помощью специально изготовленного фиксатора с выступами, выполненными по контуру впадин гофрированного заполнителя (условно не показан), распределяющего гофры 4 заполнителя 3 по поверхности обшивки 1, соединяя обшивку 1 и заполнитель 3 между собой посредством клеящей пленки 2 или компонентов связующего препрега. После этого на них накладывают вторую обшивку 5 в отформованном состоянии с заданной кривизной и с нанесенной на обращенную к заполнителю поверхность клеящей пленкой 2 или в виде плоского листа - полуфабриката в частично отвержденном состоянии, сжимают пуансоном (условно не показан) штампа и в последнем производят окончательное соединение обшивок 1 и 5 с заполнителем 3 и отверждение панели под действием, например, тепловой энергии.

Пример 1. На обшивку 1 в отформованном состоянии с заданной кривизной накладывают клеящую пленку 2 и прикатывают, например, обрезиненным валиком. Формообразование гофрированного заполнителя 3 выполняют из частично отвержденного препрега. Обшивку 1 с клеящей пленкой 2 укладывают в матрицу штампа. Затем на обшивку 1 накладывают плоский полуфабрикат гофрированного заполнителя 3, например, складчатой конструкции, пропитанного связующим и в подсушенном состоянии, ориентированный зигзагообразными гофрами 4 поперек образующей поверхности многослойной панели. После этого заполнитель 3 с обшивкой 1 предварительно формуют в матрице до заданной кривизны с помощью специально изготовленного фиксатора, распределяющего гофры 4 заполнителя 3 по поверхности обшивки 1, и соединяют обшивку 1 и заполнитель 3 между собой с помощью клеящей пленки 2. После этого на них накладывают обшивку 5 в отформованном состоянии с заданной кривизной и нанесенной на ее поверхность клеящей пленкой 2, пакет сжимают пуансоном штампа и в последнем производят окончательные соединение обшивок 1 и 5 с заполнителем 3 и отверждение панели под действием, например, тепловой энергии.

Пример 2. Обшивку 1 укладывают в матрицу штампа в виде плоского листа - полуфабриката в частично отвержденном состоянии. Затем на обшивку 1 накладывают плоский полуфабрикат заполнителя 3, например, складчатой конструкции, ориентированный зигзагообразными гофрами 4 поперек образующей поверхности многослойной панели. Формообразование гофрированного заполнителя 3 выполняют из частично отвержденного препрега, который накладывают на обшивку 1 в подсушенном состоянии. После этого заполнитель 3 с обшивкой 1 предварительно формуют в матрице до заданной кривизны с помощью специально изготовленного фиксатора, распределяющего гофры 4 заполнителя 3 по поверхности обшивки 1. В результате обшивка 1 и заполнитель 3 предварительно соединяются между собой посредством компонентов связующего препрегов обшивки 1 и заполнителя 3. После чего на них накладывают обшивку 5 также в виде плоского листа - полуфабриката в частично отвержденном состоянии, пакет сжимают пуансоном штампа и в последнем производят окончательные соединение обшивок 1 и 5 с заполнителем 3 и отверждение панели в целом под действием, например, тепловой энергии.

Сборка многослойной панели криволинейной формы из частично отвержденных полуфабрикатов обшивок и зигзагообразного гофрированного заполнителя и отверждение панели в штампе решает задачу снятия внутреннего напряжения от изгиба в гофрированном заполнителе, исключения седлообразности при изгибе и сокращения расхода энергии на изготовление многослойной панели криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем.

1. Способ изготовления многослойной панели криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем, заключающийся в формообразовании слоя заполнителя с последующим соединением его с наружными обшивками, при котором заданную кривизну заполнителя и обшивок получают путем изгиба, отличающийся тем, что заполнитель между обшивками располагают зигзагообразными гофрами поперек образующей поверхности панели, для чего на одну из обшивок укладывают матрицу штампа с заданной кривизной, затем на нее накладывают полуфабрикат гофрированного заполнителя, ориентированный зигзагообразными гофрами в заданном направлении, и после этого заполнитель с обшивкой предварительно формуют в матрице до заданной кривизны с помощью фиксатора с выступами, выполненными по контуру впадин гофрированного заполнителя, распределяя гофры заполнителя по поверхности обшивки, соединяя их между собой, после чего на заполнитель накладывают вторую обшивку и образованный пакет из обшивок и заполнителя сжимают пуансоном штампа, в котором производят окончательное соединение и отверждение панели под действием тепловой энергии.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, одну из обшивок укладывают в отформованном состоянии с заданной кривизной.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, одну из обшивок укладывают в виде плоской заготовки, выполненной из препрега.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, одну из обшивок укладывают в частично отвержденном состоянии.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что гофрированный заполнитель предварительно пропитывают связующим материалом и накладывают на обшивку в подсушенном состоянии.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что формообразование гофрированного заполнителя выполняют из частично отвержденного препрега.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, одну из обшивок панели соединяют с заполнителем посредством компонентов связующего препрегов обшивки и заполнителя.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, одну из обшивок соединяют с заполнителем посредством клеящей пленки.