Способ изготовления слоистых изделий из композиционного материала

 

Использование: изобретение относится к технологии переработки армированных пластмасс и может быть использовано при производстве изделий сложного профиля типа шпангоутов. Сущность изобретения: на технологическую оправку наматывают вспомогательную оболочку толщиной 0,1- 0,5 заданной толщины наружной оболочки шпангоута, полимёризуют ее до 30-50%- ной степени полимеризации, после удаления оправки во внутрь оболочки помещают отформованную заготовку шпангоута и доматывают оболочку до нужной толщины, весь пакет подвергают нагреву до температуры размягчения связующего во вспомогательной оболочке, а оболочку спрессовывают по форме закладного элемента с последующим окончательным отверждением связующего. 5 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4837465/05 (22) 30.03.90 (46) 07.03.93. Бюл. М 9 (71) Научно-исследовательский институт конструкционных материалов и технологических процессов при МГТУ им. Н. Э. Баумана (72) В. М. Кузнецов, М. А. Комков, В. В. Игнатьев и И. А. Егоренков (56) Авторское свидетельство СССР

N 243185, кл. В 29 С 53/44, 1967. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Использование: изобретение относится к технологии переработки армированных

Изобретение относится к технологии переработки армированных пластмасс и может быть использовано при производстве шпангоутов, опорных поясов, ложементов, окантовок люков в строительных и транспортных областях народнбго хозяйства.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей.

На фиг. 1, 2 показаны приемы. намотки закладного элемента; на фиг, 3, 4 показаны приемы намотки, оболочки шпан оута на технологической оправке; на фиг. 5 — показан прием опрессовки заготовки шпангоута их оболочки и закладного элемента.

Способ осуществляется следующим образом.

Для изготовления шпангоута открытого профиля, например двутаврового, сначала изготавливают закладной элемент, соответствующий этому профилю.

„„Ы2 „„1799742 А1 (s>>s В 29 D 9/00, В 29 С 43/20//В 29 L 9:00 пластмасс и может быть использовано при производстве изделий сложного профиля типа шпангоутов, Сущность изобретения: на технологическую оправку наматывают вспомогательную оболочку толщиной 0,1—

0,5 заданной толщины наружной оболочки шпангоута, полимеризуют ее до 30-50%ной степени полимеризации, после удаления оправки во внутрь оболочки помещают отформованную заготовку шпангоута и доматывают оболочку до нужной толщины, весь пакет подвергают нагреву до температуры размягчения связующего во вспомога тельной оболочке, а оболочку опрессовывают по форме закладного элемента с последующим окончательным отверждением связующего. 5 ил.

На разборную оснастку, состоящую из центрального 1 и двух боковых колец 2, наматывают кольцевые слои закладного элемента и шпантогоута 3, образующие его внутреннюю полку(фиг. 1). Затем, после установки двух боковых фланцев 4 оснастки, в зазор между ними наматывают вертикальную стенку и внешнюю полку закладного элемента, (фиг. 2). После этого связующее в О намотанных слоях полимеризуют, оснастку разбирают и извлекают из нее готовый за- ф, кладной элемент 9. Ю

Следующая операция состоит в изготовлении вспомогательной оболочки шпангоута. На технологическую оправку 5, периметр поперечного сечения которой равен периметру поперечного се ения шпангоута, наматывают оболочку 6. толщина которой составляет 10-50 от заданной толщины поперечных слоев шпангоута, (фиг. 3), Вы1799742 бор толщины этой оболочки обусловлен прочностью, которую она должна иметь в процессе намотки на нее силовой оболочки, Толщина слоев вспомогательной оболочки рассчиты.вается из условия ее устойчивости от действия на нее распределенной нагрузки, оказываемой слоями силовой оболочки. Так, для торовой оболочки эта толщина определяется формулой: .

8 с р(» = 1,33 T t R

xEhS где Т вЂ” натяжение намотки, Н .t — толщина силовой оболочки, м;

R — радиус кривизны меридиана оболочки,м; . л= 3,14 — трансцендентное число, Š— модуль упругости материала, ПА;

h — высо-.а профиля, м;

S — толщина полки оправки шпангоута, М.

Слишком тонкая оболочка не сможет выдержать усилий технологического натяжения наполнителя, слишком толстая — приводит к переутяжелению изделия.

После намотки вспомогательную оболочку нагревают и подвергают полимеризации в течение времени, обеспечивающего

30-50% степени полимеризации связующего. Степень полимериэации выбирается из следующих условий. Слишком низкая степень полимеризации (ниже 30%), как показывают эксперименты, не придает вспомогательной оболочке необходимую жесткость и прочность, не обеспечивает склеивание ее слоев между собой. Завышенная же степень полимеризации (более

50%) не допустима, поскольку не позволяет йроизвести последующее размягчение оболочки при повторном ее нагреве (для термореактивных связующих) и не целесообразна с точки зрения временных затрат.

Далее, после остывания оболочки 6, ее разрезают по внутреннему и внешнему эквэторам, например, фрезой 7. (фиг. 3). Из полости, разрезанной оболочки извлекают технологическую оправку 5, а вместо нее размещают закладной элемент 3 шпангоу5 та. Оболочку 6 далее доматывают до расчетной толщины, получая. основную оболочку 8 (фиг. 4).

Во время следующей операции на цилиндрические участки намотанной оболочки

10 надевают разъемные калибрующие кольца 9 и 10, обмотанную заготовку помещают в печь и нагревают до размягчения связующего в слоях вспомогательной оболочки. Затем заготовку извлекают из печи, а оболочку пе15 реформовывают элементами пресс-формы

11 по профилю шпангоута (фиг, 5), После деформирования оболочки, связующее в ней окончательно полимеризуют под воздействием повышенной температу20 ры и давления. По завершении процесса полимериэации из пресс-формы извлекают готовое иэделие, Данный способ изготовления слоистых изделий позволяет получить армированные

25 непрерывной нитью изделия сложной формы, которые нельзя получить намоткой, что повышает их качество.

Формула изобретения

Способ изготовления слоистых изделий

30 из композиционного материала, включающий намотку на оправку заготовки оболочки на часть ее толщины, частичное ее отверждение, удаление оправки, намотку заготовки на всю толщину с последующим ее

35 полным отверждением, отличающийся тем, что; с целью расширения технологических воэможностей, после удаления оправки в полость намотанной заготовки вводят закладной элемент, соответствующий по

40 форме изготавливаемому изделию и имеющий периметр, равный периметру оболочки, а после намотки заготовки на всю толщину ее опрессовывают по профилю закладного элемента.

1799742

Составитель М.Осипова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор З.Салко

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1130 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5