Способ изготовления полуфабрикатов из волокнистых композиционных материалов

 

Изобретение относится к композиционным материалам, в частности к способам изготовления полуфабрикатов плоских изделий из волокнистых композиционных материалов. Целью изобретения является повышение механических свойств. В предложенном способе части разъемных пресс-форм устанавливают по периметру барабана, послойно наматывают на них фольгу и слои волокон, закрепляют пакет другими половинами пресс-форм с усилием 0,2 кгс/мм 2, и исключающим перемещение волокон в плоскости фольги, затем снимают полуфабрикаты с барабана, нагревают и подвергают уплотнению. Прочностные свойства полуфабриката, полученного по данному способу, более высокие, поскольку нет снижения прочности волокон, сопутствующей плазменному напылению, и отсутствует загрязнение поверхности раздела волокно - матрица, характерное для закрепления волокон при помощи клеев. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО:ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4426343/31-02 (2.2) 17. 05.88 (46) 15. 08,90. Бюл. N 30 (71) Пермский политехнический институт (72) А.В.Людаговский, О.М.Зверев, И.М.Зайцев и Ю.В.Соколкин (53) 621.763 (088.8) (56) Композиционные материалы. Справочник. Киев: Наукова Думка, 1985, с.292.

Патент США Ю 3575783, кл. 428-329, 1971. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ

МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится w композиционным материалам, в частности к способам изготовления полуфабрикатов

Изобретение относится к композиционным материалам, в частности к способам изготовления полуфабрикатов из волокнистых композиционных материалов.

Цель изобретения - повышение механических свойств.

Части разъемных пресс-форм устанавливают по периметру барабана, послойно наматывают на них фольгу и слои волокон закрепляют пакет другими половинами пресс-форм с усилием

0,2 кгс/мм2, исключающим перемещение волокон в плоскости фольги, а затем снимают их с барабана,. нагревают и

„„SU„„5853 63 А 1 (51) 5 С 22 С 1/09

2 плоских изделий из волокнистых композиционных материалов. Целью изобретения является повышение механических свойств. В предложенном способе час ти разъемных пресс-форм устанавливаIoT по периметру барабана, послойно наматывают на них фольгу и слои волокон, закрепляют пакет другими половинами пресс-форм с усилием 0,2 кгс/

/мм2, исключающим перемещение волокон в плоскости фольги, затем снимают полуфабрикаты с барабана, нагревают и подвергают уплотнению. Прочностные свойства полуфабриката, полученного по данному способу, более высокие, поскольку нет снижения прочности волокон, сопутствующей плазменному напылению, и отсутствует загрязнение поверхности раздела волокноматрица, характерное для закрепления волокон при помощи клеев. 1 табл. подвергают уплотнению. Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Фольгу из титанового сплава ВТ1-0 разрезали по размерам пресс-форм размером 80 к 120 мм и укладывали на нижние половины пресс-формы, выполненных из жаростойкого никелевого сплава ЭИ 4375. Намотку волокон проводили на намоточном устройстве одновременно на 6 пресс-форм, расположенных по периметру приемного барабана. В качестве волокон использовались волокна бора. После укладки

9 слоев волокон и 10 слоев матричной фольги накладывалась верхняя полови1585363

Объемное содержание, 3

Опыт

Сплав

Волокно бо" титана

ВТ1-0

Вдоль волокон

Поперек волокон ра

МПа ГПа. МПа

МПа

Предлагаемый

2

Известный

5

739

876

184 374

214 386

240 395

148

176

586

649

176 360

192 369

210 380

147

16 1

174

Составитель Н. Биба

Редактор М.Недолуженко Техред Л.Сердюкова Корректор И,Муска

Заказ 2305 Тираж 493 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 101 нка пресс-формы и пакет стягивался с усилием 0,2 кгс/м2 с помощью зажимных струбцин, и помещался для последующего вакуумного горячего прессовао

5 ния при температуре 850 С, давлении

10 кгс/см.

Вторая партия образцов изготовлена аналогичным методом, но гри изготовлении полуфабрикатов волокна прикреплялись к матричной фольге посредством плазменного напыления титана (по известному способу).

Испытания показали, что при испопьзовании предлагаемого способа при различных объемных содержаниях волокон существенно повышается продольная, а также поперечная прочность полуфабриката.

Результаты испытаний представлены 20 в таблице.

Формула изобретения

Способ изготовления полуфабрикатов из волокнистых композиционных материалов, преимущественно с матрицей из титановых сплавов и борными волокнами, включающий укладку на барабан фольги матричного сплава и намотку борного волокна, закрепление борного волокна, Формирование пакета из полученных слоев, нагрев и уплотнение, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств, перед укгадкой Фольги на барабане располагают части разъемных пресс-форм, укладку фольги, намотку волокон и Формирование пакета ведут непосредственно на них, а закрепление борных волокон осуществляют другими частями пресс-форм с усилием

0,2 кгс/см2.

Способ изготовления полуфабрикатов из волокнистых композиционных материалов Способ изготовления полуфабрикатов из волокнистых композиционных материалов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области получения композиционных материалов, армируемых волокнами

Изобретение относится к области получения композиционных материалов

Изобретение относится к области обработки давлением волокнистых композиционных материалов (ВКМ) и может применяться в аэрокосмической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к технологии изготовления обечаек из металлического композиционного материала, упрочненного углеродным волокном, которые могут быть использованы в авиационных и ракетно-космических конструкциях

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению композиционных материалов с матрицей из алюминиевого сплава, армированной стальными волокнами, для изготовления элементов планера самолета, стрингерного набора, обшивки и т.д

Изобретение относится к способам получения слоистых композиционных материалов с использованием взрывных технологий, а именно материалов с высокими значениями предела прочности и модуля упругости, которые могут быть использованы в машиностроении, авиа- и ракетостроении, космической технике и других отраслях промышленности

Предлагаемое изобретение относится к способу изготовления металлической детали, усиленной керамическими волокнами. Согласно способу в металлическом корпусе (10), имеющем верхнюю поверхность (10В), с помощью механической обработки выполняют по меньшей мере один ложемент (10А). Затем размещают по меньшей мере одну вставку (11), сформированную из керамических волокон в металлической матрице, в упомянутом ложементе, накрывают упомянутую вставку крышкой, выполняют вакуумирование промежуточного пространства вокруг упомянутой вставки и герметизируют это пространство. После чего обрабатывают систему, образованную металлическим корпусом с крышкой, путем изостатического уплотнения в горячем состоянии и выполняют механическую обработку для получения детали. При этом крышка содержит элемент (12), перекрывающий вставку (11), размещенную в канавке, и выступающий по отношению к упомянутой верхней поверхности, а также металлический лист (14), перекрывающий верхнюю поверхность вместе с упомянутым элементом (12). Обеспечивается изготовление деталей удлиненной формы с металлической матрицей и армирующими элементами из композитного материала с требуемыми эксплуатационными характеристиками. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам изготовления металлических деталей, содержащих внутренние усилительные элементы, образованные керамическими волокнами. Согласно способу в металлическом корпусе (10) с верхней поверхностью (10 В) выполняют по меньшей мере одно посадочное место (10А) для вставки. В посадочном месте размещают по меньшей мере одну вставку (112), образованную керамическими волокнами, закрывают вставку крышкой (12), вакуумируют промежуточное пространство вокруг вставки и герметично закрывают упомянутое пространство, подвергают металлический корпус с крышкой изостатическому уплотнению при высокой температуре и обрабатывают упомянутый комплекс для получения упомянутой детали. При этом вставка (11) выполнена прямолинейной, а посадочное место для вставки в металлическом корпусе образует прямолинейную выемку (10А). Крышка выполнена таким образом, чтобы разместиться в посадочном месте на вставке (11) с зазором после усадки вследствие охлаждения и осуществить тугую посадку при расширении в выемке так, чтобы закрыть упомянутое пространство. Технический результат - упрощение технологии при сохранении прочностных свойств получаемой детали. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к механической детали, снабженной волокнистыми элементами жесткости. Деталь изготовлена из металлической заготовки, содержащей по меньшей мере один паз (5), который проходит вдоль направления усилия, прилагаемого к детали во время работы, и в котором расположен по меньшей мере один волокнистый элемент (10) жесткости. Волокнистый элемент имеет металлическую оболочку и соединенный с заготовкой за счет расплавления оболочки и ее соединения с металлом заготовки. При этом по меньшей мере один из концов (12) волокнистого элемента выполнен скошенным и полностью погружен в металл, из которого выполнена механическая деталь. Технический результат - повышение устойчивости детали к отсоединению или отрыву волокон. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу изготовления композитных металлических деталей, заготовке для упомянутой детали и композитной детали и может быть применено для создания деталей, прочных как на растяжение, так и на сжатие, например деталей посадочного шасси воздушного судна. Формируют заготовку (20), состоящую из металлического корпуса или контейнера (10), с ложементной полостью (12) , вставки (14) с усиливающими волокнами, которая имеет форму, соответствующую полости (12), и расположена в ней , металлической крышки (16), расположенной с тугой посадкой в упомянутой полости (12) на вставке (14). Помещают заготовку (20) в технологическую камеру и осуществляют ее изостатическое уплотнение в горячем состоянии. Крышку (16) заготовки (20) жестко соединяют с металлическим корпусом или контейнером (10) посредством термической обработки предварительной диффузионной сварки, которую осуществляют в упомянутой технологической камере перед изостатическим уплотнением в горячем состоянии. Затем выполняют механическую обработку заготовки (20) для получения композитной металлической детали (30). Изобретение позволяет предотвратить проникновение газа в полость (12) и соответственно повысить эффективность уплотнения и качество сварки оболочек волокон вставки (14) между собой и/или со стенками (10а) полости (12). 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу изготовления вставки прямой формы, предназначенной для размещения посредством изостатического уплотнения в горячем состоянии CIC в металлическом контейнере. Вставка выполнена в виде пучка покрытых защитным слоем нитей заданной длины, связанных между собой. Упомянутые нити образованы керамическими волокнами, покрытыми металлом. Упомянутый пучок получают наложением покрытых защитным слоем прямолинейных нитей заданной длины и их соединением между собой. Изобретение касается также изготовления металлической детали, включающей волокнистую вставку, по технологии CIC. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области турбинных двигателей, а именно к способу изготовления металлического усиления для лопатки рабочего колеса турбинного двигателя. Способ последовательно включает этап расположения металлических скоб в формующий инструмент, имеющий матрицу и пуансон, при этом металлические скобы представляют собой металлические секции с прямолинейной формой, согнутые в форму U или V; и этап горячего изостатического прессования металлических скоб, вызывающий интеграцию металлических скоб таким образом, чтобы получить сжатую металлическую часть. Обеспечивается возможность легкого получения металлического усиления без использования больших объемов материалов. 14 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к композиционным материалам, в частности к способам изготовления полуфабрикатов плоских изделий из волокнистых композиционных материалов

Наверх