Армирующий материал для локального армирования элемента, изготовленного из композиционного материала, и способ его получения

Авторы патента:


Армирующий материал для локального армирования элемента, изготовленного из композиционного материала, и способ его получения
Армирующий материал для локального армирования элемента, изготовленного из композиционного материала, и способ его получения
Армирующий материал для локального армирования элемента, изготовленного из композиционного материала, и способ его получения

 


Владельцы патента RU 2420404:

ЭЙРБАС ОПЕРЭЙШНЗ ГМБХ (DE)

Группа изобретений относится к армирующему материалу для локального упрочнения элемента, изготовленного из препрега пластика, армированного углеродным волокном, и способу его изготовления. Армирующий материал изготовлен в форме полотна, уложенного послойно, в особенности в зонах приложения усилия и/или соединения. Материал изготовлен из металлической фольги в виде полотна, которая имеет поверхность с повышенной шероховатостью для улучшения адгезии. На поверхность фольги нанесено также адгезивное покрытие из отверждаемой синтетической смолы для обеспечения изоляции и улучшения связи с композиционным материалом, а также для прилипания к элементу в процессе укладки. Способ заключается в том, что сначала поверхность металлической фольги подвергают обработке для повышения шероховатости поверхности для улучшения адгезии. Затем на поверхность металлической фольги наносят адгезивное покрытие из отверждаемой синтетической смолы для изоляции поверхности и улучшения связи с препрегом пластика, армированного углеродным волокном, в форме полотна. Достигаемый при этом технический результат заключается в улучшении механических характеристик изготавливаемого армирующего материала при уменьшенном весе изделия, а также в возможности изготовления армированных зон в крупногабаритных элементах из композиционных материалов. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к армирующему материалу для локального упрочнения элемента, изготовленного из композиционного материала, в особенности в зонах приложения усилия и/или в зонах соединения.

Изобретение также относится к способу получения армирующего материала. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу изготовления элементов, в особенности крупногабаритных элементов, для летательного аппарата из композиционного и армирующего материалов.

В легких конструкциях, в особенности в самолетостроении и авиационно-космической промышленности, для несущих элементов конструкции все больше используются элементы из армированного волокнами композиционного материала, обладающие высоким потенциалом экономии веса, благодаря их исключительно высокой прочности при малом весе. При наличии высоких требований к механическим характеристикам элементы из композиционного материала изготавливаются из эпоксидных смол, армированных углеродным волокном. Такое армирование включает в себя размещение друг на друге, или укладку в стопку, множества слоев углеродных волокон, которые пропитываются эпоксидной смолой. При этом волокна в каждом из слоев имеют различную ориентацию для оптимизации готового элемента из композиционного материала в отношении конкретных направлений действия нагрузки. Ориентация волокон в соответствующих слоях может быть, например, 0° и ±45°. Для изготовления таких элементов из композиционного материала особенно предпочтительно использовать так называемый препрег пластика, армированного углеродным волокном, который изготавливается из углеродных волокон, уже пропитанных (насыщенных) соответствующей эпоксидной смолой для образования смоляной матрицы. В этом случае углеродные волокна могут иметь вид тканого материала, слоистого материала или пучков, т.е. ориентированных волоконных прядей. Отверждение препрега пластика, армированного углеродным волокном, осуществляется известным способом, например, в вакуумных мешках в автоклавах и т.п.

Для обеспечения возможности соединения элементов из композиционного материала с другими структурными элементами в них могут быть просверлены отверстия, в которые могут вставляться, например, болты для соединения с другими элементами. Однако прочность при монтаже элементов из композиционного материала не очень высока по сравнению с прочностью при растяжении или при сжатии за счет того, что углеродные волокна обычно проходят параллельно поверхностям элемента. Следовательно, необходимо обеспечить дополнительное механическое армирование в зонах приложения усилия и/или соединения, представляющих собой, например, просверленные отверстия для обеспечения болтового или клепаного соединения.

Это механическое армирование может быть выполнено, например, в виде так называемых соединительных накладок. Соединительные накладки содержат дополнительные слои композиционного материала, наложенные на имеющийся элемент из композиционного материала в зонах приложения усилия и/или соединения. Однако недостаток соединительных накладок состоит в том, что они создают утолщения в зонах приложения усилия или соединения, часто приводящие к ограничениям в проектировании конструкций.

Известно также введение в слоистую структуру элемента из композиционного материала, в особенности в зонах приложения усилия или соединения, плоских металлических листовых структур. Для этого слои металлических листовых структур и препрега пластика, армированного углеродным волокном, укладываются друг на друга. Сочетание высокой прочности при монтаже металлических листовых структур с высокой прочностью при растяжении или при сжатии композиционного материала обеспечивает хорошие механические характеристики даже в зонах приложения усилия или соединения.

Однако введение слоев листовых структур в слоистую структуру элемента из пластика, армированного углеродным волокном, для улучшения механических характеристик в зонах приложения усилия или соединения, представляющих собой, например, просверленные отверстия для обеспечения болтовых или клепаных соединений между элементами из композиционного материала и т.п., является слишком сложным в отношении технологии производства и, если даже осуществляется, то до сих пор автоматизировано лишь частично.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является предложение соответствующего армирующего материала, в особенности для элементов из пластика на основе эпоксидной смолы, армированного углеродным волокном, позволяющего осуществлять простую, и, в особенности, автоматическую обработку, и позволяющего изготовить такие армированные зоны в элементах, в особенности крупногабаритных, из композиционных материалов.

Эта задача решается при помощи армирующего материала с признаками, содержащимися в п.1 формулы изобретения.

Изготовление армирующего материала из металлической листовой структуры, имеющей поверхность с повышенной шероховатостью для улучшения адгезии, и нанесение на эту поверхность покрытия, обеспечивающего изоляцию и улучшающее связь с композиционным материалом, позволяет получить хорошую адгезию между армирующим материалом и прилегающими к нему слоями композиционного материала, так что достигается высокая прочность при монтаже и, в то же время, оптимальная прочность при растяжении, сжатии и сдвиге элемента, в особенности, крупногабаритного, изготовленного из армирующего и композиционного материалов.

Кроме того, после предварительно выполненной обработки поверхности для повышения ее шероховатости покрытие изолирует поверхность металлической листовой структуры, так что, например, в основном исключается отложение на металлическую листовую структуру загрязнений, которые могли бы нарушить соединение или адгезию со слоями композиционного материала.

Кроме того, покрытие обеспечивает начальное приставание металлической листовой структуры к расположенному под ней слою препрега пластика, армированного углеродным волокном, если металлическая листовая структура, предпочтительно в виде ленты, вытягивается из рулона и укладывается послойно при помощи автоматических укладочных устройств («лентоукладчиков») для изготовления элементов из композиционного материала, в особенности крупногабаритных, с зонами локального упрочнения. Предполагается, что препрег пластика, армированного углеродным волокном, также подается в виде ленты, и так же, как армирующий материал в виде металлической листовой структуры, вытягивается из рулона и укладывается послойно при помощи автоматических укладочных устройств. Неуправляемые позиционные изменения или соскальзывание армирующего материала и, следовательно, слоистой структуры в целом в основном исключаются.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов настоящего изобретения композиционный материал изготавливается из множества углеродных волокон, пропитанных отверждаемой синтетической смолой.

Это позволяет получить хорошие механические характеристики при низком весе.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов настоящего изобретения покрытие металлической листовой структуры изготавливают из отверждаемого полимерного материала, в особенности отверждаемой синтетической смолы.

Изготовление покрытия металлической листовой структуры, используемой для локального упрочнения композиционного материала, из отверждаемой синтетической смолы, которая по существу соответствует синтетической смоле, используемой для получения смоляной матрицы в препреге пластика, армированного углеродным волокном, позволяет получить оптимальную адгезионную связь между металлической листовой структурой и композиционным материалом или смоляной матрицей, окружающей углеродные волокна.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов настоящего изобретения отверждаемая синтетическая смола является эпоксидной смолой, полиэфирной смолой, бисмалеимидной (ВМI) смолой и т.п.

Использование эпоксидной смолы позволяет получить соединение между металлической листовой структурой и композиционным материалом, которое обладает высокой механической прочностью.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов настоящего изобретения композиционный материал является препрегом пластика, армированного углеродным волокном.

Препрег пластика, армированного углеродным волокном, содержащий углеродные волокна, предварительно пропитанные эпоксидной смолой, обеспечивает возможность простой последующей механической обработки, поскольку после укладывания слоев уже не требуется пропитка углеродных волокон смоляной системой для получения смоляной матрицы. Отверждение уложенных слоев препрега пластика, армированного углеродным волокном, в форме полотна и, возможно, вставленных между ними слоев титановой фольги, для получения готовых элементов из композиционного материала осуществляется известным способом, например, в вакуумном мешке в автоклаве и т.п.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов настоящего изобретения металлическая листовая структура и композиционный материал соответственно имеют в основном вид ленты и в свернутом состоянии могут вытягиваться из рулона и укладываться слоями для изготовления элементов, в особенности крупногабаритных, из композиционного и армирующего материалов.

Форма армирующего и композиционного материалов в виде полотна позволяет изготавливать крупногабаритные элементы при помощи, например, по меньшей мере, частично автоматических укладочных устройств с компьютерным управлением. Для этого, например, для создания зон приложения усилия или соединения композиционный материал и, возможно, армирующий материал вытягиваются из рулонов и укладываются послойно при помощи автоматических укладочных устройств для получения готового элемента.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов настоящего изобретения армирующий материал изготавливается из металлической листовой структуры, изготовленной из сплава, содержащего по меньшей мере титан.

Благодаря этому можно получить элементы, изготовленные из армирующего и композиционного материалов, имеющие очень высокую прочность при монтаже в зонах приложения усилия или соединения. В то же время такие элементы имеют очень высокую прочность при растяжении, сжатии и сдвиге.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов настоящего изобретения металлическая листовая структура является титановой фольгой, фольгой из высокосортной стали и т.п.

Титановая фольга в качестве армирующего материала обеспечивает исключительно высокую прочность при монтаже и в то же время низкий вес локально упрочненного композиционного материала. Использование фольги из высокосортной стали обеспечивает сравнимую прочность при монтаже при большем весе. В качестве альтернативы возможно также использование титановой решетки и/или титановой сетки или перфорированной титановой фольги для улучшения адгезионной связи между отдельными слоями препрега пластика, армированного углеродным волокном, и слоями титановой фольги. Металлическая листовая структура в виде фольги также позволяет свернуть ее в рулон и, таким образом, вытягивать из рулона и укладывать вместе с препрегом пластика, армированного углеродным волокном, предпочтительно также в виде рулона, для изготовления элементов, в особенности крупногабаритных, из композиционного материала, по меньшей мере, частично автоматически при помощи автоматических укладочных устройств.

Кроме того, задача настоящего изобретения решается при помощи способа получения армирующего материала в соответствии с п.12 формулы изобретения.

Предварительная обработка поверхности металлической листовой структуры для повышения ее шероховатости для улучшения адгезии и затем нанесение покрытия из отверждаемой синтетической смолы для изоляции поверхности и улучшения связи с композиционным материалом позволяет получить оптимальную механическую связь между армирующим материалом, вставленным, по меньшей мере, послойно или часть за частью для повышения прочности при монтаже в зонах приложения усилия и/или соединения, и композиционным материалом.

Кроме того, задача настоящего изобретения решается при помощи способа изготовления элементов из композиционного и армирующего материалов в соответствии с п.15 формулы изобретения.

Изготовление элемента путем послойного укладывания композиционного материала, в особенности препрега пластика, армированного углеродным волокном, при укладывании армирующего материала, в особенности в зонах приложения усилия и/или соединения, по меньшей мере, часть за частью, позволяет создать в композиционном материале зоны повышенной прочности при монтаже. Для получения готовых элементов, в особенности крупногабаритных, армирующий материал в виде рулона и/или композиционный материал, также предпочтительно в виде рулона, вытягиваются и укладываются при помощи, по меньшей мере, частично автоматических укладочных устройств, так что такие элементы из композиционного материала могут быть изготовлены быстро и экономично при относительно низких производственных трудозатратах.

Другие предпочтительные варианты настоящего изобретения, относящиеся к армирующему материалу, способу получения армирующего материала и способу изготовления элементов из композиционного и армирующего материалов в соответствии с настоящим изобретением, представлены в прилагаемой формуле изобретения.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлен общий вид армирующего материала, свернутого в рулон для работы с ним.

На фиг.2 схематически представлен разрез элемента, изготовленного из композиционного и армирующего материалов, с зоной приложения усилия или соединения.

На фиг.3 представлено устройство для изготовления элементов, в особенности крупногабаритных, из композиционного и армирующего материалов.

Одинаковые структурные элементы на чертежах соответственно обозначены одинаковыми номерами позиций.

На фиг.1 представлен общий вид армирующего материала в соответствии с настоящим изобретением.

Армирующий материал 1 в виде ленты сворачивается с получением рулона 2. Рулон 2 может обрабатываться известными автоматическими укладочными устройствами с компьютерным управлением для препрега пластика, армированного углеродным волокном, в форме полотна для изготовления элементов, в особенности крупногабаритных, из композиционного материала, т.е. вытягиваться и укладываться послойно. Таким образом, можно на одном устройстве обрабатывать армирующий материал 1 в виде ленты вместе с препрегом пластика, армированного углеродным волокном, для изготовления элементов, в особенности крупногабаритных, из композиционного материала.

Армирующий материал 1 в соответствии с настоящим изобретением изготавливается из металлической листовой структуры в виде лентообразной титановой фольги 3. Альтернативно, может использоваться фольга, изготовленная из титансодержащего сплава. Альтернативно, можно изготавливать металлическую листовую структуру из тканого материала и/или слоистого материала из титановой проволоки или из фольги, перфорированной путем лазерного сверления или имеющей отверстия. Кроме того, имеется возможность, в особенности при отсутствии высоких требований к весу, использовать, например, фольгу из других металлов, например, из высокосортной стали. То же относится к использованию тканых материалов и/или слоистых материалов из металлической проволоки. Толщина титановой фольги 3 в соответствии с представленным вариантом осуществления настоящего изобретения может составлять 0,2-1 мм. Ширина титановой фольги 3 может составлять 0,5-5 м, в зависимости от геометрических размеров изготавливаемого элемента.

Титановая фольга 3 имеет поверхность 4 с повышенной шероховатостью. Поверхность 4 с повышенной шероховатостью может быть изготовлена известным способом. Например, поверхности титановой фольги 3 для улучшения адгезии может быть придана шероховатость химическими и/или физическими способами, такими как, например, травление или шлифование. Особенно предпочтительной является обработка поверхности титановой фольги 3 так называемым плазменным способом.

Под повышенной шероховатостью здесь понимается шероховатость в микроскопическом масштабе, т.е. только малая шероховатость.

Затем, в соответствии с настоящим изобретением, на титановую фольгу 3 наносится покрытие 5 из отверждаемой эпоксидной смолы. Покрытие 5 предпочтительно изготавливается в основном из той же смоляной системы, которая используется в качестве смоляной системы в препреге пластика, армированного углеродным волокном, в форме полотна или в используемом композиционном материале. В принципе, для изготовления покрытия 5 могут использоваться другие полимерные материалы, обеспечивающие возможность получения соответствующей адгезионной связи с препрегом пластика, армированного углеродным волокном. Толщина покрытия составляет менее 1 мм, предпочтительно 0,1 мм. Толщина титановой фольги 3, включая покрытие, во избежание создания нежелательных утолщений в области изготавливаемой зоны локального упрочнения, предпочтительно выбирается таким образом, чтобы приблизительно соответствовать толщине слоя препрега пластика, армированного углеродным волокном.

Поверхность 4 с повышенной шероховатостью улучшает в особенности адгезию покрытия 5 и, следовательно, адгезионную связь между армирующим материалом 1 и прилегающими к нему слоями препрега пластика, армированного углеродным волокном. В то же время покрытие 5 предотвращает загрязнение поверхности 4 титановой фольги инородными телами и/или жидкостями, которое обычно отрицательно воздействуют на адгезию. Кроме того, при осуществлении укладки при помощи укладочного устройства армирующий материал 1 адгезионно «прилипает» к расположенной под ним поверхности, т.е. в особенности к расположенным ниже слоям препрега пластика, армированного углеродным волокном. Это обеспечивает временную позиционную фиксацию слоистой структуры, тем самым предотвращая в особенности позиционные изменения, которые могут приводить к неопределенным изменениям механических характеристик. Таким образом, в основном исключается нежелательный отрыв и/или неуправляемое позиционное изменение уже уложенных слоев армирующего материала 1 и/или лент препрега пластика, армированного углеродным волокном, в процессе укладки для изготовления элементов, особенно крупногабаритных, из композиционного материала с локальными упрочненными зонами с повышенной прочностью при монтаже.

На фиг.2 очень схематически представлен разрез, проходящий через часть элемента, изготовленного из армирующего материала в соответствии с настоящим изобретением и композиционного материала в зоне приложения усилия или соединения.

Элемент 6 имеет зону 7 приложения усилия и/или соединения, изготовленную, например, путем укладки друг на друга слоев 8-14 препрега пластика, армированного углеродным волокном, и слоя 15 армирующего материала 1. Армирующий материал 1 предпочтительно является титановой фольгой 3 с покрытием из эпоксидной смолы (см. фиг.1), причем смоляная система, используемая для покрытия, предпочтительно также соответствует смоляной системе, используемой в препреге пластика, армированного углеродным волокном. Покрытие 5 может также изготавливаться из другой смоляной системы, если она удовлетворяет непременным условиям для адгезии. Слои 8, 10, 11, 12 и 14 в соответствии с представленным вариантом осуществления настоящего изобретения имеют ориентацию волокон 0°, тогда как слои 9 и 13 имеют ориентацию волокон ±45°. Зона 7 приложения усилия и/или соединения в соответствии с представленным вариантом осуществления настоящего изобретения служит для высверливания отверстия 16 в элементе 6. При помощи высверленного отверстия 16 и соединительного элемента (не показан), например, болта или заклепки, может быть установлено соединение с другим элементом или может быть приложено усилие к элементу 6. В этом контексте зона 7 приложения усилия и/или соединения является зоной локального упрочнения.

Слой 15, изготовленный из армирующего материала 1, обеспечивает желаемую высокую прочность при монтаже высверленного отверстия 16, тогда как другие слои 8-14 препрега пластика, армированного углеродным волокном, обеспечивают высокую прочность при растяжении, сжатии или сдвиге элемента 6 даже в зоне локального упрочнения. Композиционный материал, изготовленный из слоев 8-14 препрега пластика, армированного углеродным волокном, и слоя 15 армирующего материала 1 (титановой фольги 3 с покрытием 5), обеспечивает практически оптимальные механические характеристики материала.

Толщина слоя 15 армирующего материала 1 предпочтительно выбирается таким образом, чтобы приблизительно соответствовать толщине прилегающего к нему слоя 11 препрега пластика, армированного углеродным волокном.

В качестве альтернативы может быть предложена слоистая структура, отличающаяся от варианта, схематически представленного на фиг.2, возможно также с разной ориентацией волокон в препреге пластика, армированного углеродным волокном. В особенности может быть необходимо значительно большее количество слоев 15 армирующего материала 1 для повышения прочности при монтаже высверленного отверстия 16. Кроме того, армирующий материал 1 может располагаться не только в зоне 7 приложения усилия и/или соединения, но также по всей площади поверхности элемента 6.

На фиг.3 представлена последовательность осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением изготовления элементов, в особенности крупногабаритных, из композиционного и армирующего материалов с использованием укладочного устройства 17. Автоматическое укладочное устройство 17 содержит, помимо прочего, две удерживающие рамки 18, 19, которые могут произвольно устанавливаться в любом пространственном направлении, представленном системой 20 координат, при помощи приводных механизмов (не показаны) и соответственно выполненной системы управления. Под укладочным устройством 17 расположен изготавливаемый элемент 6. Удерживающая рамка 18 предназначена для приема рулона 2 армирующего материала 1 в виде ленты, являющегося титановой фольгой 3 с покрытием 5. Удерживающая рамка 19 предназначена для приема рулона 21 препрега пластика, армированного углеродным волокном. Также имеются два дополнительных прижимных ролика 22, 23, при помощи которых препрег пластика, армированного углеродным волокном, также в виде ленты, может прижиматься к уже уложенным слоям. Кроме того, могут иметься прижимные ролики 22, 23 с режущей функцией для автоматического отрезания армирующего материала 1, например, над областями, в которых не требуется изготавливать зоны приложения усилия и/или соединения, так что в этих областях укладывается только препрег пластика, армированного углеродным волокном. В качестве альтернативы, укладочное устройство 17, кроме прижимных роликов 22, 23, может иметь самостоятельные режущие устройства для отрезания армирующего материала 1 или препрега пластика, армированного углеродным волокном. Не только рулоны 2, 21, но также прижимные ролики 22, 23 и режущие устройства (не показаны) управляются и контролируются системой управления. Укладочное устройство 17 по фиг.3 перемещается в направлении стрелки 24.

Форма армирующего материала 1 в соответствии с настоящим изобретением и препрега пластика, армированного углеродным волокном, в виде полотна совместно с укладочным устройством 17, управляемым системой управления, обеспечивают практически полностью автоматическое изготовление элементов. Это изготовление включает в себя вытягивание армирующего материала 1 и препрега пластика, армированного углеродным волокном, из рулонов 2, 21, и укладывание их послойно друг на друга до получения изготавливаемого элемента 6, в особенности крупногабаритного, желаемой толщины. Элемент 6 может являться, например, оболочкой крыла или горизонтального, или вертикального хвостового устройства. Укладка армирующего материала 1 предпочтительно осуществляется в зонах приложения усилия и/или соединения, т.е. зонах локального упрочнения изготавливаемого элемента 6, для обеспечения необходимой прочности при монтаже без необходимости осуществления многократного утолщения материала при помощи соединительных накладок из препрега пластика, армированного углеродным волокном. Таким образом, элементы, изготовленные способом в соответствии с настоящим изобретением или с использованием армирующего материала (титановой фольги) в соответствии с настоящим изобретением при помощи способа автоматической укладки всегда имеет приблизительно одинаковую толщину даже в зонах повышенной прочности при монтаже.

Таким образом, обработка армирующего материала 1 вместе с препрегом пластика, армированного углеродным волокном, автоматическим укладочным устройством 17 способом в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивает экономичное изготовление таких элементов.

Перечень позиций

1 армирующий материал
2 рулон
3 титановая фольга
4 поверхность
5 покрытие
6 элемент
7 зона приложения усилия и/или соединения
8 слой
9 слой
10 слой
11 слой
12 слой
13 слой
14 слой
15 слой
16 просверленное отверстие
17 укладочное устройство
18 удерживающая рамка
19 удерживающая рамка
20 система координат
21 рулон
22 прижимной ролик
23 прижимной ролик
24 стрелка

1. Армирующий материал (1) для локального упрочнения элемента (6), изготовленного из препрега пластика, армированного углеродным волокном, в форме полотна, уложенного послойно, в особенности в зонах (7) приложения усилия и/или соединения, отличающийся тем, что армирующий материал (1) изготовлен из металлической фольги в виде полотна, причем металлическая фольга имеет поверхность (4) с повышенной шероховатостью для улучшения адгезии и адгезивное покрытие (5) из отверждаемой синтетической смолы, нанесенной на поверхность (4), для обеспечения изоляции и улучшения связи с композиционным материалом, а также для прилипания к элементу (6) в процессе укладки.

2. Армирующий материал (1) по п.1, отличающийся тем, что отверждаемая синтетическая смола является эпоксидной смолой, полиэфирной смолой, бисмалеимидной смолой или другой подобной смолой.

3. Армирующий материал (1) по п.1, отличающийся тем, что препрег пластика, армированного углеродным волокном, изготовлен предпочтительно из эпоксидной смолы, армированной углеродным волокном.

4. Армирующий материал (1) по п.1, отличающийся тем, что металлическая фольга и препрег пластика, армированного углеродным волокном, в свернутом виде могут вытягиваться из рулонов (2, 21) и укладываться послойно с получением элементов, особенно крупногабаритных, из препрега пластика, армированного углеродным волокном, и металлической фольги.

5. Армирующий материал (1) по п.1, отличающийся тем, что толщина металлической фольги составляет от 0,1 до 1 мм, и толщина покрытия составляет менее 0,5 мм.

6. Армирующий материал (1) по п.1, отличающийся тем, что ширина металлической фольги составляет от 0,5 до 5 м.

7. Армирующий материал (1) по п.1, отличающийся тем, что толщина металлической фольги с покрытием предпочтительно приблизительно соответствует толщине слоя препрега пластика, армированного углеродным волокном.

8. Армирующий материал (1) по п.1, отличающийся тем, что металлическая фольга изготовлена из сплава, содержащего по меньшей мере титан.

9. Армирующий материал (1) по п.1, отличающийся тем, что металлическая фольга является фольгой из высокосортной стали или другого подобного материала.

10. Способ изготовления армирующего материала (1) по п.1, отличающийся тем, что сначала поверхность металлической фольги подвергают обработке для повышения шероховатости поверхности (4) для улучшения адгезии и затем на поверхность (4) металлической фольги наносят адгезивное покрытие (5) из отверждаемой синтетической смолы для изоляции поверхности (4) и улучшения связи с препрегом пластика, армированного углеродным волокном, в форме полотна.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что обработку для повышения шероховатости поверхности (4) металлической фольги осуществляют механическими и/или химическими способами, в особенности шлифованием, травлением, нанесением покрытия или с использованием любого сочетания указанных способов.

12. Способ по п.10, отличающийся тем, что обработку для повышения шероховатости поверхности (4) металлической фольги осуществляют путем плазменной обработки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к слоистому композиционному материалу, предназначенному для использования в строительстве, когда необходимо использовать материал повышенной прочности и долговечности.

Изобретение относится к производству облегченных воздушных лопастей. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при проектировании и изготовлении облегченных композиционных изделий, в частности таких, которые включают большое количество приборов и элементов связи между ними.
Изобретение относится к армирующему материалу для термореактивных пластмасс. .

Изобретение относится к комбинированным материалам для абсорбирующих изделий краткосрочного пользования, применяемых в виде влагопоглощающих и водонепроницаемых нагрудных стоматологических салфеток, покрывал, хирургических фартуков, перевязочных изделий и т.д.
Изобретение относится к производству изделий из армированных и неармированных пластиков, в частности, термопластичных композиций методом прессования, и может найти применение в производстве деталей, для которых требуется максимальная прочность, влаго- и радиационная стойкость при минимальном весе, например в строительстве, легкой промышленности, авиа- и судостроении и т.д.

Изобретение относится к шинной промышленности и касается конструкции шипов противоскольжения, которыми оснащаются протекторы шин транспортных средств для повышения их сцепления с опорной поверхностью, характеризующейся малым коэффициентом сцепления.

Изобретение относится к технологии производства композиционных материалов на основе армирующих волокон, связующего и наполнителя и может быть использовано при производстве конструкционных материалов для авиационно-космической техники, электротехники и машиностроения
Изобретение относится к акустической потолочной плитке из нетканого материала. Материал включает в основном плоское и самоподдерживающееся ядро неорганического основного волокна и синтетическое термическое связывающее волокно. Синтетическое термическое связывающее волокно предпочтительно характеризуется увеличенной площадью поверхности сцепления, которая улучшает слипание и пористость, для обеспечения поглощения звука плитой или ядром с низкой плотностью. Изобретение позволяет повысить эффективность акустической потолочной плитки. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способу производства текстильного полуфабриката, текстильному полуфабрикату и к компоненту многокомпонентного волокна текстильного полуфабриката. Согласно способу производства текстильного полуфабриката, содержащего повышающий прочность материал, для изготовления компонента многокомпонентного волокна наносят повышающий прочность материал на внешнюю поверхность отдельных пластов, формирующих многослойную ткань, многослойных тканей, тканых текстильных изделий, трикотажных тканей, плетеных тканей или басонных тканей или любого их сочетания. Наносимый повышающий прочность материал содержит частицы с размером в интервале от 0,5 мкм до 500 мкм. Изобретение обеспечивает повышение прочности готового изделия. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу и устройству изготовления заготовок из армированного волокном синтетического материала. На первом шаге непрерывно подаваемые слои волокнистого материала пластически деформируют поперечно определенным образом, а на втором шаге полученный профиль целенаправленно изгибают путем продольного пластического деформирования, причем радиус продольного пластичного деформирования является регулируемым. Изобретение обеспечивает уменьшение времени изготовления деталей. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 18 ил.

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к листовым слоистым полимерным износостойким композиционным материалам, и может быть использовано в опорах скольжения различного назначения. Технический результат, достигаемый изобретениями, заключается в возможности снижения коэффициента трения в процессе эксплуатации при трении по стали 40X13A и сохранении эксплуатационных характеристик износа композиционного материала. Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал содержит по меньшей мере один конструкционный слой, выполненный из полимерного композиционного материала, содержащего в качестве полимерного связующего фенолформальдегидную смолу в виде новолачной формы или фенолформальдегидную смолу в виде резольной формы, в качестве волокнистого наполнителя полиоксадиазольное волокно или смесь полиоксадиазольного волокна и хлопчатобумажного волокна, а также порошковый наполнитель при заданном количественном содержании компонентов полимерного композиционного материала. Наружные конструкционные слои выполнены равной толщины, а внутренние конструкционные слои выполнены равной или неравной толщины. Слои используют волокна конструкционных слоев в виде нити, рубленой нити, ткани и других материалов. Порошковый наполнитель содержит коллоидный графит и/или дисульфид молибдена с разными размерами частиц. Во втором варианте листового материала демпфирующий слой содержит в качестве связующего фенолформальдегидную смолу в виде новолачной формы или фенолформальдегидную смолу в виде резольной формы, в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно или стекловолокно при заданном количественном содержании компонентов демпфирующего слоя полимерного износостойкого композиционного материала, при этом количество конструкционных слоев превышает количество демпфирующих слоев на один слой. При этом композиционный материал демпфирующих слоев может содержать в качестве порошкового наполнителя коллоидный графит и/или дисульфид молибдена с заданными размерами частиц. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к безосновному проводящему поверхностному покрытию и способу изготовления такого покрытия. Безосновное проводящее поверхностное покрытие содержит центральный слой, состоящий из частиц, полученных измельчением листа. Указанные частицы представляют собой неспекшиеся частицы, внедренные в полимерную матрицу. Указанные частицы и/или указанная полимерная матрица содержат электропроводный материал. Способ изготовления безосновного проводящего поверхностного покрытия включает: a) обеспечение наличия частиц, полученных измельчением листа, b) обеспечение наличия порошка на основе полимера для полимерной матрицы, c) нанесение указанных частиц на движущийся ленточный носитель, d) нанесение на указанные частицы указанного порошка на основе полимера, e) термообработку и уплотнение в прессе указанных частиц и указанного порошка на основе полимера. Технический результат - получение безосновного поверхностного покрытия, обладающего антистатическими свойствами. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 табл., 10 ил., 19 пр.

Изобретение относится к технологии формования изделий из твердых сыпучих материалов и термопластичной связки. Способ включает подачу массы активатора порциями, величина которой достаточна для формования отдельного активатора. Уплотнение и формование порции массы вокруг центрального электрода в виде цилиндра вибрационным воздействием в неэластичной электропроводной оболочке. Уплотнение и формование производят вначале в вертикальной формообразующей трубе и затем в продолжении ее в оболочке постоянно образуемой намоткой электропроводной бумаги на формообразующую трубу и стягиваемой с нее перемещением сформованного цилиндра активатора. Сформованный активатор в оболочке охлаждают до затвердения только поверхностного слоя массы, затем анодный заземлитель выдерживают в вертикальном положении до полного затвердения активатора, вне устройства. Устройство для осуществления способа включает узел смешения и разогрева массы активатора, узел подачи ее в формообразующую трубу порцией, узел уплотнения и формования массы, орбитальный механизм намотки оболочки, холодильник, систему контроля и поддержания постоянства скорости перемещения формуемого активатора. Технический результат, достигаемый при использовании способа по изобретению, заключается в увеличении эффективности и производительности процесса формования массы активатора, повышении качества активатора, упрощении конструкции устройства и уменьшении трудоемкости процесса формования. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Способ послойного получения трехмерного объекта с помощью стереолитографической машины (1). Машина включает контейнер (2) для содержания жидкого вещества (3), устройство (5) для испускания определенного излучения (4) и для избирательного отверждения слоя (6) жидкого вещества (3), прилегающего к дну (2a) контейнера (2), и приводное средство (8), для перемещения отвержденного слоя (6a) относительно дна (2a). Способ включает следующие операции: избирательно отверждают жидкий слой (6) и отделяют отвержденный слой (6a) от дна (2a) посредством перемещения (11), способного отводить их друг от друга и включающего несколько смещений (12, 12a, 12b, 12c) с соответствующими, заранее определенными длинами (13, 13a, 13b, 13c), разделенных соответствующими промежуточными остановками (14, 14a, 14b), длящимися в течение соответствующих, заранее определенных временных интервалов (15, 15a, 15b). Промежуточные остановки (14, 14a, 14b) производятся до того, как отвержденный слой (6a) полностью отделится от дна (2a). Технический результат, достигаемый при использовании способа и машины по изобретению, заключается в том, чтобы уменьшить напряжения сцепления между каждым отвержденным слоем и дном контейнера при их отделении один от другого. 2 н. и. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ по изобретению заключается в создании прочных тонких, механических поддерживающих структур для электромагнитного калориметра. Такими структурами являются ячеистые структуры из пропитанной эпоксидным связующим ткани из углеродного волокна. Техническим результатом, достигаемым при использовании способа по изобретению, является возможность изготовления механической структуры из углеродного волокна с высокой прочностью и точностью по толщине тонких стенок 20 мкм и плоскостности. Технический результат обеспечивается тем, что в отсутствии внешнего давления и автоклавов, для формирования нужных поверхностей и толщины стенок используются внешние формообразующие пластины и бруски сложной формы из высоколегированной стали, собранные в единую конструкцию высокопрочными винтами. Требуемые толщины и точность ячеистой структуры достигаются созданием при изготовлении формообразующих пластин и брусков гарантированных зазоров, задающих толщины стенки готового изделия с точностью 20 мкм, и качеством обработанной поверхности. Для осуществления способа по изобретению используется устройство, которое включает в себя детали формирования высокоточной внутренней и внешней геометрии тонкостенных сотовых структур, а также комплект дополнительных деталей, необходимых для сборки и перемещения устройства, и датчики системы контроля температуры оснастки в процессе изготовления ячеистых структур. Точность размеров изготавливаемых сотовых структур обеспечивается, прежде всего, за счет прецизионного позиционирования этих деталей относительно друг друга во время сборки пресс-формы, а также высокоточной обработки деталей оснастки. Для успешного создания требуемого образца в дальнейшем необходимо выполнить ряд стандартных операций, не относящихся к использованию данного устройства, а именно производится обрезка технологических и конструктивных элементов по краям альвеолы. Результатом создания устройства является возможность изготовления опорных ячеистых структур с толщиной стенки 200 мкм, точностью изготовления каждой ячейки 20 мкм и плоскостностью от 10 мкм. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх