Способ формования из композитного материала пустотелых аэродинамических поверхностей - 1

Изобретение относится к способам формования изделий из композитных материалов, таких как стеклопластик, углепластик и т.п. Способ состоит в укладке в пресс-форму листов армирующего материала, пропитанного связующим веществом, помещении внутрь этих листов эластичной емкости и последующей накачке эластичной емкости, причем в пресс-форму укладывается число эластичных емкостей, на единицу большее числа предусмотренных лонжеронов. Причем все емкости надуваются от одного источника воздушного давления через шланги, длины которых соотносятся обратно пропорционально конечному объему емкостей, или площади поперечного сечения которых соотносятся прямо пропорционально объему образованных лонжеронами полостей. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности изделия. 1 пр.

 

Изобретение относится к способам формования изделий из композитных материалов, таких, как стеклопластик, углепластик и т.п.

Известны подобные способы, см., например, заявку № RU 94036876. В упомянутом способе пустотелая лопасть пропеллера формовалась в разборной пресс-форме путем помещения внутрь будущей лопасти эластичной емкости, затем - в перекрестной укладке слоев армирующего материала, пропитанного связующим, и затем - в сборке пресс-формы с последующей накачкой эластичной емкости.

Недостатком этого способа является то, что таким образом нельзя получить аэродинамический профиль с одной или несколькими внутренними перегородками - лонжеронами. Кроме того, одна из кромок лопасти при этом получается отформована из нескольких слоев внахлест, что уменьшает прочность изделия и повышает его массу.

Задача и технический результат изобретения - получение профиля с лонжеронами, второй технический результат - повышение прочности изделия при равной массе (за счет применения лонжеронов, что позволяет уменьшить толщину стенок изделия, и за счет разнесения мест перехлеста слоев).

Для этого в пресс-форму укладывается несколько слоев пропитанного связующим веществом армирующего материала, оставляя с двух противоположных краев (например, спереди и сзади аэродинамического профиля) достаточное количество длины помянутого материала (достаточное для соединения с некоторым перехлестом), устанавливаются в рабочее положение нужное число лонжеронов двутаврового или швеллерообразного профиля, в отсеки между лонжеронами укладывается эластичные емкости в общем количестве, на единицу большем числа предусмотренных лонжеронов, затем укладываются оставленные с краев слои пропитанного армирующего материала, причем так, чтобы перехлесты армирующего материала приходились на разные места будущего изделия, пресс-форма закрывается и все емкости надуваются избыточным давлением воздуха, причем все емкости надуваются от одного источника воздушного давления через шланги, длины которых соотносятся обратно пропорционально объему образованных лонжеронами полостей, или площади поперечного сечения которых соотносятся прямо пропорционально объему образованных лонжеронами полостей.

То есть, эта система должна следить за тем, чтобы давление воздуха на входе в больший отсек было пропорционально , чем в средний или маленький, и, следовательно, чтобы в больший отсек поступало пропорционально больше воздуха, чем в средний или маленький.

Последнее необходимо для того, чтобы скорость наполнения емкостей разного объема была одинаковой, иначе лонжероны могут сместиться по мере неравномерной накачки емкостей.

Возможна даже установка на шланги расходомеров с классом точности не меньше 0,1, но при неторопливой накачке отсеков это не обязательно.

Эта система не дает абсолютной точности, так как она не учитывает местные сопротивления входа воздуха в шланг, и выхода из него. Для их учета можно даже ввести эмпирическую поправку, рассчитанную на основе пробных накачек. Эта поправка может иметь вид уменьшения расчетной длины шланга на какую-то не одинаковую для всех шлангов длину, причем для более короткого шланга эта поправка будет больше, а для более длинного - меньше. В первом приближении можно считать, что эта поправка обратно пропорциональна длине шланга, так как в той же пропорции расход воздуха через длинный шланг меньше, чем через короткий. То есть, соотношение поправок окажется таким же, как соотношение объемов отсеков.

Для шлангов, имеющих разное проходное сечение расчет этой поправки будет значительно сложнее.

Разумеется, повышение давления в емкостях следует производить плавно.

ПРИМЕР. Допустим, в профиле крыла предусмотрено 3 лонжерона, то есть, они образуют в крыле четыре полости. При этом самый большой отсек примем за 100%, тогда объемы будущих полостей распределятся, считая от конца профиля, допустим, так: 30:70:100:50%. Укладываем в нижнюю часть пресс-формы нужное число слоев армирующего материала, пропитанного связующим веществом, оставляя в передней части профиля запас на второй (верхний) слой. Затем вставляем в соответствующие места профиля лонжероны. Затем укладываем в образовавшиеся отсеки эластичные (достаточно - тонкостенные полиэтиленовые, а если из другого материала, то их следует предварительно смазать разделительным составом) емкости, примерно равные или большие по объему расчетному объему будущих полостей. Укладываем сверху нужное число слоев запасенного с краев армирующего материала, пропитанного связующим веществом (число слоев снизу и сверху может не совпадать), и закрываем пресс-форму, в том числе - с торца. Затем к уложенным емкостям от компрессора подводим шланги. Так как длину шланга варьировать проще, чем его проходное сечение, подключаем отсек объемом 100% шлангом длиной 1 м, отсек размером 50% - шлангом длиной (100/50) = 2 м, отсек объемом 70% подключаем шлангом длиной (100/70) = 1,43 м., и отсек объемом 30% - шлангом длиной (100/30) = 3,33 м.

Можно ввести поправку на местные сопротивления. Длину самого короткого шланга уменьшим на 10 см, для шланга длиной 2 м. поправка будет 5 см, для шланга длиной 1,43 она будет равна 7 см., а для шланга длиной 3,33 м она будет равна 3 см. Итого размеры шлангов лучше выбрать следующими: 0,90 м, 1,95 м, 1,36 м, 3,30 м.

Плавно повышаем давление компрессора до величины обжатия композитного материала. Эта величина аналогична давлению вакуумирования композитной заготовки, и в обоих случаях равна разнице атмосферных давлений внутри и снаружи заготовки. Например, 1,7 атм.

При применении в аэродинамическом профиле задней стенки (например, для установки закрылков и элеронов) не следует зажимать слои армирующего материала в пресс-форме слишком туго - они должны иметь возможность втягиваться в пресс-форму по мере надувания эластичных емкостей. А также излишки связующего вещества должны иметь возможность выдавливаться из пресс-формы.

Поле затвердевания заготовки пресс-форма раскрывается, заготовка извлекается, и из нее извлекаются использованные эластичные емкости.

Способ формования из композитного материала пустотелых аэродинамических поверхностей, состоящий в том, что в пресс-форму укладывают несколько слоев пропитанного связующим веществом армирующего материала, оставляя с двух противоположных краев заданное количество длины упомянутого материала, устанавливают заданное число лонжеронов двутаврового или швеллерообразного профиля, в образовавшиеся отсеки укладывают эластичные емкости в общем количестве, на единицу большем заданного числа лонжеронов, затем укладывают оставленные с краев слои пропитанного армирующего материала, причем так, чтобы перехлесты армирующего материала приходились на разные места будущего изделия, пресс-форму закрывают и все емкости надувают избыточным давлением воздуха, причем все емкости надувают от одного источника воздушного давления через шланги, длины которых соотносятся обратно пропорционально объему образованных лонжеронами полостей, или площади поперечного сечения которых соотносятся прямо пропорционально объему образованных лонжеронами полостей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу переработки композитной детали, к вакуумному мешку. Согласно способу размещают композитную деталь на приспособлении, имеющем полость.

Изобретение относится к способам формования изделий из композитных материалов, таких как стеклопластик, углепластик и т.п. Техническим результатом является предотвращение сдвига лонжеронов во время формования и возвращение их в заданное положение при случайном сдвиге.

Изобретение относится к резинокордным оболочкам (РКО), работающим под избыточным давлением, и может быть использовано в машиностроении, а именно в резинокордных амортизирующих конструкциях для повышения долговечности, герметичности и надежности их работы.

Изобретение относится к тримодальному полиэтилену, пригодному для формования раздувом изделий объемом более 10 л. Тримодальный полиэтилен имеет плотность от 0,950 до 0,958 г/см3, индекс расплава (HLMI) согласно ASTM D-1238, при 190°C и 21,6 кг, от 2 до 7 г/10 мин и величину безразмерного индекса Hostalene тримодального полиэтилена от 6 до 18.

Изобретение относится к устройству для резки взаимосвязанных пластиковых изделий для применения в медицинской области, размещенных в непрерывной ленте из пластика.

Изобретение относится к способу лазерной резки пластиковых изделий для применения в медицинской области, размещенных в непрерывной ленте. Предварительно определяют позиционные параметры взаимосвязанных пластиковых изделий, встроенных в непрерывную ленту из пластика, с помощью оптического устройства для сбора данных и рассчитывают схему резки.

Изобретение относится к корпусу гидроциклона, предназначенного для использования в устройстве очистки целлюлозы от примесей путем сепарации частиц твердой фазы во вращающемся потоке жидкости, применяемом в целлюлозно-бумажной промышленности.

Изобретение относится к корпусу гидроциклона, который может быть использован в устройстве очистки целлюлозы от примесей в целлюлозно-бумажной промышленности. Корпус гидроциклона выполнен в виде однослойной оболочки вращения с конической или конической совместно с цилиндрической в верхней части формой внутренней поверхности, выполненной из композиционного материала методом косослойной продольно-поперечной намотки.

Настоящее изобретение относится к эластомерным композициям, включающим эластомер и наночастицы графита, к внутренней оболочке шины, изготовленной из таких композиций, к способу получения такой композиции и способу изготовления изделия из такой композиции.

Изобретение относится к резинотехническим изделиям, в частности к резинокордным оболочкам (РКО), заполненным рабочей средой под давлением, и может быть использовано в машиностроении, а именно в резинокордных амортизирующих конструкциях для повышения долговечности, герметичности и надежности их работы.

Изобретение относится к способу пропитывания волокнистой заготовки пропитывающей композицией. Направляют жидкость на конструкцию, причем данная конструкция включает камеру, в которой присутствует волокнистая заготовка для пропитывания, причем камера определяется между жесткой опорой, на которой помещается волокнистая заготовка, и стенкой, причем стенка имеет поверхность, обращенную в сторону волокнистой заготовки.

Изобретение относится к устройству для формирования консолидированной конструкции. Техническим результатом является более быстрое создание термопластичной сэндвичевой конструкции за одно целое, без использования крепежных элементов.

Изобретение относится к области изготовления деталей из полимерных композиционных материалов (композитов, композитных материалов), а именно к устройствам для трансферного формования (RTM), в частности для пропитки жидким связующим с помощью вакуума (VaRTM) с использованием вакуумного мешка, а также к замку для такого мешка, и может быть использовано в авиастроении, автомобилестроении, ветроэнергетике, судостроении, а также в других областях промышленности.
Изобретение относится к технологии формования деталей, состоящих из композиционного материала на основе термоактивной матрицы, а именно к способу изготовления деталей из волокнистого полимерного композиционного материала.
Изобретение относится к технологии формования деталей, состоящих из композиционного материала на основе термоактивной матрицы, а именно к способу изготовления деталей из волокнистого полимерного композиционного материала.
Группа изобретений относится к способу изготовления по меньшей мере двухслойных деталей и, соответственно, к изготовленным деталям в качестве абсорбирующей обшивки в салоне и/или в багажном отделении или для покрытий пола транспортного средства, включающим лицевой слой и абсорбент.
Группа изобретений относится к способу изготовления по меньшей мере двухслойных деталей и, соответственно, к изготовленным деталям в качестве абсорбирующей обшивки в салоне и/или в багажном отделении или для покрытий пола транспортного средства, включающим лицевой слой и абсорбент.

Изобретение относится к способам формования изделий из композитных материалов, таких как стеклопластик, углепластик и т.п. Техническим результатом является предотвращение сдвига лонжеронов во время формования и возвращение их в заданное положение при случайном сдвиге.

Заявлен способ формирования заготовки из сухого материала, предшествующий инфузии смолы. Исходный, предназначенный для формовки материал является предварительно сформированной заготовкой, например плоским листом сухого волокнистого материала.

Изобретение относится к способу изготовления пропитанных смолой деталей из композиционного материала и может применяться в различных областях (авиационной, космической, судостроительной, автомобильной и других).

Изобретение относится к способам формования изделий из композитных материалов, таких как стеклопластик, углепластик и т.п. Способ состоит в укладке в пресс-форму листов армирующего материала, пропитанного связующим веществом, помещении внутрь этих листов эластичной емкости и последующей накачке эластичной емкости, причем в пресс-форму укладывается число эластичных емкостей, на единицу большее числа предусмотренных лонжеронов. Причем все емкости надуваются от одного источника воздушного давления через шланги, длины которых соотносятся обратно пропорционально конечному объему емкостей, или площади поперечного сечения которых соотносятся прямо пропорционально объему образованных лонжеронами полостей. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности изделия. 1 пр.

Наверх