Способ контактного формирования изделия из композиционного материала

Изобретение относится к технологии изготовления деталей из композиционных материалов в единичном производстве, в частности к контактному способу формирования изделий из стеклоткани. На временные распорки сначала укладывают металлическую гибкую сетку и вдавливают ее в поверхность временных распорок до повторения всех изгибов и контуров ее поверхности. Далее приступают к выклейке изделия, укладывая на сетку с одной или двух сторон слои стеклоткани и смолы до получения нужной толщины. Применение металлической сетки позволяет с достаточной точностью повторить рельеф временных распорок (макета), устанавливать элементы временных распорок реже и придать всему изделию достаточную жесткость, обходясь формированием малого количества дополнительных ребер жесткости. Изобретение позволяет упростить технологию изготовления изделий из стеклоткани, при этом обеспечивает увеличение жесткости изделия и получение изделия, форма которого максимально приближена к форме, которую необходимо сформировать. 1 пр.

 

Изобретение относится к технологии изготовления деталей из композиционных материалов в единичном производстве, в частности к контактному (ручному) формированию изделий из волокнистых наполнителей, таких как ткани из углеродных и полиамидных волокон, стеклоткани и т.д.

Известно, что для изготовления изделия из стеклоткани создают его макет. По макету создают матрицу. После этого приступают к выклейке матрицы (http://coupeclub.cc/forum/index.php?showtopic=11872).

Способов производства изделий из композиционных материалов существует несколько. К ним относится и контактное (ручное) формирование изделия из стеклоткани. Этот способ самый простой и дешевый (если не считать затрат на квалифицированную рабочую силу), применяется преимущественно при одноразовом формировании изделия. При этом слои стеклоткани со смолой укладывают на временные распорки. Под временными распорками следует понимать упрощенный макет изделия. Временные распорки применяют тогда, когда нет необходимости в создании качественной поверхности изделия. Макет будущего изделия может быть изготовлен из фанеры, пластилина, пенопласта и т.д. После этого макет вощится, т.е. покрывается тонким слоем воска.

Далее приступают к выклейке изделия. Сначала, крепко прижимая и уплотняя стеклоткань кистью или валиком, выклеивают первый слой - стекловуаль. Она позволяет точно повторить все изгибы и контуры макета. Далее дают подсохнуть первому слою. Затем выкладывают несколько слоев более толстого стекломата. Последующие слои смолы и армирующего материала наносятся до получения требуемой толщины, при этом необходимо обеспечить тщательную пропитку и надлежащее уплотнение каждого слоя. Упрочнение формуемого изделия достигают введением в него ребер жесткости. В зависимости от размеров изделия это может быть прочный стальной каркас или небольшие фанерные или деревянные ребра. Ребра рекомендуют размещать непосредственно перед нанесением последнего армирующего слоя. Пропитку стеклоткани смолами осуществляют валиком или кистью. Волокно или сразу укладывают на макет, или уже после пропитки. Слои обрабатывают разбивочными валиками, что способствует лучшему распределению смолы между волокнами. Затем укаточными валиками производят окончательную укатку стеклоткани, выдавливая пузырьки воздуха и равномерно распределяя смолу по всему объему.

Недостаток приведенной технологии заключается в том, что для придания изделию достаточной жесткости в нее необходимо вводить ребра жесткости, что связано с дополнительными затратами. Для формирования крупногабаритного изделия (например, сферического поплавка диаметром в несколько метров, обтекаемого корпуса лодки и др. изделий) приходится временные распорки устанавливать близко друг к другу, иначе поверхность изделия между распорками будет отличаться от заданной сферической поверхности и будет провисать,

Технической задачей, решаемой при помощи предлагаемого изобретения, является упрощение технологии изготовления изделий из стеклоткани, увеличение жесткости изделия, получение изделия, форма которого максимально приближена к форме, которую необходимо сформировать. При этом исключается применение матрицы.

Для осуществления технической задачи перед укладкой на временные распорки первого слоя стеклоткани на них растягивают мелкоячеистую металлическую сетку и вдавливают ее в поверхность временных распорок до повторения всех изгибов и контуров. После этого приступают к выклейке изделия, нанося на сетку с одной или с обоих сторон слои стеклоткани и смолы или стеклоткани, уже пропитанной смолой, до получения требуемой толщины. Металлическую сетку можно легко деформировать, в то же время она остается достаточно жесткой для сохранения приданной после деформации формы. Для крупногабаритных изделий можно использовать сетку из проволоки большего диаметра и с другими размерами ячейки. Далее приступают к выклейке изделия поверх сетки с одной или двух сторон до получения нужной толщины. Применение металлической сетки позволяет с достаточной точностью повторить рельеф временных распорок (макета), устанавливать элементы временных распорок реже и придать всему изделию достаточную жесткость, обходясь формированием минимального количества дополнительных ребер жесткости.

Способ контактного формирования изделия из стеклоткани осуществляется следующим образом.

На ровной горизонтальной площадке монтируют каркас временной распорки, выполненный по чертежам. Потом на внешней поверхности временной распорки закрепляют металлическую сетку и вдавливают ее до получения рельефа временной распорки. После этого приступают к выклейке изделия. Сначала, крепко прижимая и уплотняя кистью или валиком, выклеивают первый слой стеклоткани. Например, из стекловуали. Стекловуаль позволяет точно повторить все изгибы и контуры металлической сетки. Далее дают подсохнуть первому слою. Затем выкладывают несколько слоев более толстого стекломата. Последующие слои смолы и армирующего материала наносятся до получения требуемой толщины изделия, при этом необходимо обеспечивают тщательную пропитку стеклоткани смолой и надлежащее уплотнение каждого слоя. Пропитку стеклоткани смолами осуществляют валиком или кистью. Волокно или сначала укладывают на временную распорку, а потом пропитывают или применяют стеклоткань, уже пропитанную смолой. Слои обрабатывают разбивочными валиками, что способствует лучшему распределению смолы между волокнами. Затем укаточными валиками производят окончательную укатку стеклоткани, выдавливая пузырьки воздуха и равномерно распределяя смолу по всему объему. Слои стеклоткани можно наносить на сетку с одной или с обеих сторон до получения требуемой толщины изделия.

Способ контактного формирования изделия из композиционного материала, включающий установку временных распорок, выклейку изделия путем укладки на временные распорки первого и последующих слоев из стеклоткани с пропиткой их смолой и укаткой, послойную сушку, отличающийся тем, что сначала на временные распорки устанавливают гибкую металлическую сетку и вдавливают ее в поверхность временных распорок до повторения всех изгибов и контуров поверхности, включая ребра жесткости, потом приступают к выклейке, нанося на сетку с одной или с обеих сторон слои стеклоткани и смолы до получения требуемой толщины изделия.