Способ изготовления изделия из композиционного материала

Изобретение относится к способам изготовления изделий из композиционного материала и может применяться в области авиастроения и космической техники, а также судостроения, автомобилестроения и др. Согласно способу выкладывают пакет слоев из волокнистого материала и закрепляют его накладкой, состоящей из крепежных скоб, направляющих реек и подвижных ограничителей, прошивают, удаляют накладку, снимают с платформы швейного устройства, размещают в пресс-форме, пропитывают связующим и полимеризуют. Изобретение позволяет снизить материалоемкость оснастки для прошивки за счет упрощения ее конструкции и обеспечить универсальность за счет возможности перенастройки шага прошивки без замены оснастки, а также повысить технологичность за счет осуществления операции пропитки непосредственно в пресс-форме, предназначенной для полимеризации изделия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к способам изготовления изделий из композиционных материалов и может применяться в области авиастроения и космической техники, а также судостроения, автомобилестроения и др.

Известен способ, описанный в патенте US 4608939 А, опубл. 02.09.1986 - аналог, при котором прошивка тканого материала осуществляется вручную по заранее определенной траектории через отверстия в компонентах приспособления, расположенных вдоль линии прошивки.

Недостатком известного изобретения является большая материалоемкость приспособления для прошивки, низкая технологичность изготовления за счет ручного способа прошивки и отсутствие универсальности за счет невозможности перенастройки шага прошивки без замены приспособления.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ изготовления изделия из композиционного материала по патенту RU 2478479 С1, опубл. 10.04.2013 - прототип.

Способ изготовления изделия из композиционного материала включает выкладку слоев тканого материала и закрепление их на приспособлении с протяженными сквозными щелями, прошивку слоев через щели волокнистым материалом, извлечение прошитого материала из приспособления, пропитку связующим, установку в пресс-форму, полимеризацию и извлечение из пресс-формы с последующей механической обработкой. После выкладки на приспособлении слои тканого материала закрепляются накладкой со сквозными щелями, оппозитными щелям приспособления, с фиксацией накладки на приспособлении, после чего выполняется прошивка слоев тканого материала через щели приспособления и накладки. Затем накладка удаляется, прошитый материал извлекается из приспособления, пропитывается смолой, устанавливается в пресс-форму, полимеризуется и подвергается механической обработке.

Недостатком известного способа является большая материалоемкость оснастки для прошивки, состоящей из приспособления и накладки, и отсутствие универсальности за счет невозможности перенастройки шага прошивки без замены оснастки, а также низкая технологичность изготовления за счет пропитки прошитого материала до его установки в пресс-форму.

Задачей настоящего изобретения является снижение материалоемкости оснастки для прошивки за счет упрощения ее конструкции и обеспечение универсальности за счет возможности перенастройки шага прошивки без замены оснастки, а также повышение технологичности за счет осуществления операции пропитки непосредственно в пресс-форме, предназначенной для полимеризации изделия.

Задача решается следующим образом:

1. Способ изготовления изделия из композиционного материала, включающий выкладку пакета слоев из волокнистого материала и его закрепление накладкой, прошивку пакета слоев волокнистым материалом, удаление накладки, пропитку связующим, размещение в пресс-форме, полимеризацию и извлечение из пресс-формы, отличающийся тем, что после выкладки пакет слоев из волокнистого материала закрепляют на платформе швейного устройства накладкой, состоящей из крепежных скоб, направляющих реек и подвижных ограничителей, прошивают, удаляют накладку, снимают с платформы швейного устройства, размещают в пресс-форме, пропитывают связующим и полимеризуют.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что слои выполнены из тканого, нетканого, однонаправленного, плетеного, трикотажного материала.

После выкладки пакет слоев из тканого, нетканого или другого волокнистого материала помещается на платформу швейного устройства и закрепляется сборной накладкой, состоящей из крепежных скоб, направляющих реек и подвижных ограничителей, которые обеспечивают подвижность пакета слоев вдоль линии прошивки и одновременно предотвращают смещение слоев волокнистого материала относительно друг друга в процессе прошивки. Накладка фиксируется на платформе швейного устройства с помощью крепежных скоб. Прижимная лапка швейного устройства помещается между подвижными ограничителями, обеспечивающими высокую точность шва. Далее выполняется прошивка пакета слоев волокнистым материалом. После прошивки накладка удаляется, прошитый материал снимается с платформы швейного устройства, размещается в пресс-форме, пропитывается связующим, полимеризуется и, при необходимости, подвергается механической обработке.

Такой способ изготовления изделия из композиционного материала позволяет снизить материалоемкость оснастки для прошивки за счет упрощения ее конструкции и обеспечить универсальность за счет возможности перенастройки шага прошивки без замены оснастки, а также повысить технологичность за счет осуществления операции пропитки непосредственно в пресс-форме, предназначенной для полимеризации изделия.

На фигуре изображены слои волокнистого материала, закрепленные накладкой на платформе швейного устройства.

Предлагаемый способ изготовления изделия из композиционного материала включает выкладку пакета слоев из волокнистого материала 1, его размещение на платформе швейного устройства 2 и закрепление с помощью сборной накладки, состоящей из крепежных скоб 3, направляющих реек 4 и подвижных ограничителей 5 таким образом, чтобы сохранить подвижность пакета слоев вдоль линии прошивки 6 и одновременно предотвратить смещение слоев волокнистого материала относительно друг друга в процессе прошивки. Накладка фиксируется на платформе швейного устройства 2 крепежными скобами 3. Прижимная лапка швейного устройства 7 помещается на линию прошивки 6 между подвижными ограничителями 5, установленными на направляющих рейках 4 и предназначенными для обеспечения точности шва. Затем по линии прошивки 6 выполняется шов, после чего прижимная лапка 7 помещается на следующую линию прошивки. После выполнения требуемого количества швов накладка удаляется, прошитый материал снимается с платформы швейного устройства 2, размещается в пресс-форме, пропитывается связующим, полимеризуется и, при необходимости, подвергается механической обработке.

Пример

Предлагаемый способ изготовления изделия из композиционного материала был реализован на подкрепленных панелях с несколькими силовыми элементами. Выкладывались слои углеродной ткани Porcher арт. 3692, помещались на платформу промышленной швейной машины Juki, закреплялись накладкой и прошивались арамидной нитью «Руслан» для формирования силовых элементов. Затем накладка удалялась, прошитый материал снимался с платформы швейной машины, помещался в пресс-форму, пропитывался эпоксидным связующим RTM6-2 и полимеризовался в промышленной печи, после чего подвергался механической обработке по торцам.

Изобретение позволяет снизить материалоемкость оснастки для прошивки за счет упрощения ее конструкции и обеспечить универсальность за счет возможности перенастройки шага прошивки без замены оснастки, а также повысить технологичность за счет осуществления операции пропитки непосредственно в пресс-форме, предназначенной для полимеризации изделия.

1. Способ изготовления изделия из композиционного материала, включающий выкладку пакета слоев из волокнистого материала и его закрепление накладкой, прошивку пакета слоев волокнистым материалом, удаление накладки, пропитку связующим, размещение в пресс-форме, полимеризацию и извлечение из пресс-формы, отличающийся тем, что после выкладки пакет слоев из волокнистого материала закрепляют на платформе швейного устройства накладкой, состоящей из крепежных скоб, направляющих реек и подвижных ограничителей, прошивают, удаляют накладку, снимают с платформы швейного устройства, размещают в пресс-форме, пропитывают связующим и полимеризуют.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что слои выполнены из тканого, нетканого, однонаправленного, плетеного, трикотажного материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу изготовления новых армированных волокнами профильных материалов, заполненных наполнителем из поли(мет)акрилимидного пенопласта. Изобретение относится, в частности, к новой технологии пултрузии (кратко называемой технологией Pul-Core), посредством которой на единственной технологической стадии получают армированный волокнами профильный материал и одновременно заполняют его наполнителем из поли(мет)акрилимидного пенопласта.

Изобретение относится к материалу для получения композиционных изделий, способу получения композиционного изделия и композиционному изделию. Техническим результатом является улучшение электропроводности изделия при сохранении прочности.
Изобретение относится к области композиционных материалов, используемых в строительстве, судостроении, автомобильной, аэрокосмической отраслях, и касается способа производства многослойных конструкционных материалов типа сэндвич.

Группа изобретений относится к композитным столбчатым конструкциям и может быть использована в авиакосмической промышленности. Опорная стойка (20) содержит трубчатый стержень (34) из армированного волокнами полимера и гофрированную рукавообразную арматуру (36) вокруг стержня.

Изобретение относится к композитным изделиям, например к армированным волокном композитным изделиям, имеющим улучшенную баллистическую характеристику. Композитное изделие включает множество волокон, по меньшей мере частично внедренных внутрь матрицы. По меньшей мере одну из матриц и по меньшей мере одно из множества волокон формируют по меньшей мере из одного термопластичного материала, термореактивного полимера.

Изобретение относится к волокнистой заготовке для изготовления волокнистых композитных структур и к конструктивным элементам из композитного материала. Техническим результатом является повышение прочности и упрощение изготовления.

Изобретение относится к ленте отверждаемого препрега, способу изготовления множества лент препрега из листа препрега, применению гибкого полимерного листа на внешней стороне препрега, способу настила множества лент.

Изобретение относится к термопластичному препрегу и способу его изготовления, линейному профилю, включающему препрег, формованному изделию, изготовленному из препрега.

Изобретение относится к слоистым композиционным материалам для использования в авиационной и машиностроительной промышленности и касается способа соединения слоистого алюмостеклопластика.

Изобретение относится к способу изготовления детали из композитного материала и к детали, изготовленной этим способом. Техническим результатом данного изобретения является уменьшение количества промежуточных слоев и упрощение изготовления детали с полым сердечником.

Изобретение относится к технологии производства гибридного армированного сложнокомпозитного малогорючего полиэтиленового пластика с, по меньшей мере, частичным использованием вторичного сырья, в том числе многослойных упаковочных пленок. Пленки изготовлены из различных материалов и содержат слои полиэтилена, целлюлозного волокна и алюминия. Способ включает смешивание и одновременное измельчение при нагревании до 130°С в течение 30-40 минут полиэтилена, алюминия, целлюлозного волокна с агломерирующей добавкой, смешение со смазывающей добавкой и наполнителем-антипирреном. Затем осуществляют экструдирование подготовленной смеси в двухшнековом экструдере, в загрузочной зоне которого поддерживают температуру 130-140°С для обеспечения протекания наполнения полиэтилена целлюлозным волокном и алюминиевыми глобулами. В последующих зонах двухшнекового экструдера температуру последовательно повышают, но не выше 175°С, с достижением максимальной температуры в зоне выгрузки. Осуществляют гранулирование гибридного армированного сложнокомпозитного малогорючего полиэтиленового пластика. 1 з.п. ф-лы, 3 пр., 1 табл.

Группа изобретений относится к волокну с покрытием для композитного изделия и способу изготовления волокна с покрытием. Последнее может включать тело волокна и матричный слой. Тело волокна может иметь по меньшей мере одну поверхность волокна. Матричный слой может по меньшей мере частично покрывать поверхность волокна и может наноситься в процессе формирования тела волокна. Способ изготовления волокна с покрытием для композитного изделия включает: формирование тела волокна, нанесение матричного слоя на поверхность волокна одновременно с формированием тела волокна. При этом матрицу наносят на поверхность волокна с поверхностной толщиной матрицы на угол тела волокна. Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в том, чтобы обеспечить повышение качества изготавливаемого волокна для композитного изделия, особенно в котором волокно имеет плоские поверхности и относительно острые углы. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 46 ил.

Группа изобретений относится к оснастке для формирования фиброармированного пластика (ФАП) и способу формирования конструкции из ФАП. Оснастка содержит оснастку (22) удержания основной конструкции и оснастку (26А; 26D) удержания армирующей части, обладающую гибкостью. Оснастка для формирования ФАП применяется при соединении основной конструкции (12) и армирующей части (14А; 14В) для формирования конструкции 10 из ФАП. Оснастка (22) удержания основной конструкции выполнена с возможностью позиционировать и удерживать основную конструкцию (12), выполненную из волоконного компонента. Оснастка (26А; 26D) удержания армирующей части позиционирована относительно оснастки (22) удержания основной конструкции и выполнена с возможностью позиционировать и удерживать армирующую часть (14А; 14В), поджимая при этом армирующую часть (14А; 14В), выполненную из волоконного компонента. Способ формирования конструкции из ФАП содержит операции для изготовления конструкции. Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в обеспечении объединения и формирования основной конструкции и армирующей части с высокой точностью. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к оснастке для формирования фиброармированного пластика (ФАП) и способу формирования конструкции из ФАП. Оснастка содержит оснастку (22) удержания основной конструкции и оснастку (26А; 26D) удержания армирующей части, обладающую гибкостью. Оснастка для формирования ФАП применяется при соединении основной конструкции (12) и армирующей части (14А; 14В) для формирования конструкции 10 из ФАП. Оснастка (22) удержания основной конструкции выполнена с возможностью позиционировать и удерживать основную конструкцию (12), выполненную из волоконного компонента. Оснастка (26А; 26D) удержания армирующей части позиционирована относительно оснастки (22) удержания основной конструкции и выполнена с возможностью позиционировать и удерживать армирующую часть (14А; 14В), поджимая при этом армирующую часть (14А; 14В), выполненную из волоконного компонента. Способ формирования конструкции из ФАП содержит операции для изготовления конструкции. Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в обеспечении объединения и формирования основной конструкции и армирующей части с высокой точностью. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к способам изготовления изделий из композиционного материала и может применяться в области авиастроения и космической техники, а также судостроения, автомобилестроения и др. Согласно способу выкладывают пакет слоев из волокнистого материала и закрепляют его накладкой, состоящей из крепежных скоб, направляющих реек и подвижных ограничителей, прошивают, удаляют накладку, снимают с платформы швейного устройства, размещают в пресс-форме, пропитывают связующим и полимеризуют. Изобретение позволяет снизить материалоемкость оснастки для прошивки за счет упрощения ее конструкции и обеспечить универсальность за счет возможности перенастройки шага прошивки без замены оснастки, а также повысить технологичность за счет осуществления операции пропитки непосредственно в пресс-форме, предназначенной для полимеризации изделия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Наверх