Дренажное устройство для вакуум-автоклавного формования изделий из композиционных материалов

 

Использование: изобретение относится к технологической оснастке для производства конструкций из композиционных материалов и касается дренажных элементов технологических пакетов для вакуум-автоклавного формования. Существо изобретения: дренаж выполнен в виде цельного устройства, снабженного верхним и нижним соединенными между собой по периметру дренированными слоями, между которыми размещены слои пористого материала и вакуумная трубка, причем материал нижней оболочки обладает антиадгезионными свойствами. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технологической оснастке для производства конструкций из композиционных материалов, а именно к дренажным элементам технологического пакета для вакуум-автоклавного формования.

Известно устройство для вакуум-автоклавного формования изделий из композиционного материала, состоящее из слоя пористого материала, расположенного на нижнем слое из термостойкого, антиадгезионного материала с отверстиями для прохода, связующего и средства для соединения с системой вакуумирования (1).

Известное устройство не исключает разрушение пористого слоя и снижение его дренажной способности, что может привести к неравномерной опрессовке изделия и тем самым снижению его качества.

Для исключения указанных недостатков в устройстве, состоящем из слоя пористого материала, расположенного на нижнем слое из термостойкого, антиадгезионного материала с отверстиями для прохода связующего, и средства для соединения с системой вакуумирования, согласно изобретению оно снабжено дополнительным верхним перфорированным слоем, установленным на слое пористого материала и выполненным как и нижний слой из легко деформируемого герметичного материала, причем эти слои соединены между собой с образованием оболочки.

Кроме того, верхний и нижний слой оболочки соединены между собой дискретно по всей рабочей поверхности.

На фиг.1 показано поперечное сечение дренажного устройства; на фиг.2 - вид на фиг.1 сверху; на фиг.3 - схема сборки технологического пакета заготовки детали.

Дренажное устройство состоит из верхнего 1, нижнего 2 слоев с дренажными отверстиями 3, а также средних пористых слоев 4, соединенных, например, прошивкой по контуру нитью 5. Слои 1, 2 могут быть по контуру также склеены или сварены. Между дренированными слоями 1 и 2 размещается вакуумная трубка 6, выходящая за контур устройства. Дренажные устройства соединяют не только по контуру, но и по всей поверхности с помощью нитевой или проволочной прошивки 7 типа стеганного одеяла.

В качестве дренированных слоев оболочек используются прорезиненные ткани или пленки с перфорированными отверстиями. Например, при температуре отверждения конструкции в диапазоне 180-200^оС слои оболочки могут быть изготовлены из тканей марок АТОМ-1 или АТОМ-2 (ТУ 17-2191-76), перфорированных по всей рабочей поверхности игольчатым роликом.

Наличие среднего слоя обеспечивает необходимую раздвижку оболочек друг относительно друга для получения такой толщины дренажа, которая предотвращает локальное или общее захлопывание вакуумного мешка под воздействием разрежения.

В качестве среднего слоя дренажного устройства могут быть использованы ткани, сетки, маты на основе стеклянных или органических волокон, а также гранулированные сыпучие материалы, например, шарики из пенопласта. Для средних слоев могут применяться менее огнестойкие материалы, чем для внешних оболочек дренажного устройства. При необходимости средний слой может быть пропитан антиадгезионным составом.

Внутри устройства закреплена вакуумная перфорированная трубка, имеющая выход из устройства для присоединения к ней шланга вакуумной системы.

Для небольших деталей простой формы (плоские небольшой одинарной кривизны и не имеющие резких перепадов толщин), указанное устройство может выполнять функции цулаги, полностью ее заменяя. В зависимости от габаритов формуемых деталей, их конструктивной формы, а также материалов средних слоев, они могут быть соединены по периметру или по всей рабочей поверхности в виде стеганых одеял для фиксации положения средних слоев, предотвращая их самопроизвольное смещение.

Дренажные устройства могут централизованно изготавливаться в виде стандартных мерных изделий, например, размерами 0,5х0,5 м, 2,5х1,0 м, 0,5х1,5 м и т.д.

Сборка технологического пакета осуществляется следующим образом. На форму 8 укладывается разделительная пленка 9, на которую укладывается пакет заготовки 10. На пакет заготовки снова укладывают разделительную пленку 11, после чего устанавливают цулагу 12. На цулагу устанавливается готовое дренажное устройство 13 с вмонтированной в него трубкой 6. Операция установки устройства производится быстро с полым исключением пыления дренажных слоев. На устройство 13 одевается вакуумная диафрагма 14, приклеиваемая липким жгутом 15 к форме 8. В качестве липкого жгута используется, например, жгут марки 51-Г-27.

Затем технологический пакет через дренажную трубку 6 подключается к вакуумной системе. Разрежение через дренажное устройство 13 передается на вакуумную диафрагму 14 в результате чего происходит ее прижатие к форме 8 с опрессовкой пакета заготовки 10. При этом дренажное устройство не загрязняется связующим из-за антиадгезионных свойств материала нижней оболочки и небольших по периметру вентиляционных отверстий в ней.

При необходимости возможно повторное или дополнительное образование вентиляционных отверстий в дренажном устройстве путем прокатки по рабочей поверхности устройства игольчатого ролика, т.е. процесс дренирования оболочек является регулируемым.

Разборка технологического пакета после автоклавного формования производится в следующей последовательности. Технологический пакет отсоединяется от вакуумной системы. Снимается вакуумная диафрагма 14 путем ее отрыва по периметру от формы 8, затем снимается дренажное устройство 13 с вакуумной трубкой 6. Затем снимается цулага 12 и заготовка детали из композита. Использование термостойких материалов для слоев дренажного устройства предотвращает возможность термического разложения, а также загорания технологического пакета.

Таким образом, данное дренажное устройство позволяет снизить трудоемкость укладки и снятия дренажа, повысить культуру производства, снизить стоимость вспомогательных технологических материалов из-за резкого повышения разности использования дренажного устройства.

Формула изобретения

1. ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАКУУМ-АВТОКЛАВНОГО ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, состоящее из слоя пористого материала, расположенного на нижнем слое из термостойкого антиадгезионного материала с отверстиями для прохода связующего и средств для соединения с системой вакуумирования, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным верхним перфорированным слоем, установленным на слое пористого материала и выполненным как и нижний слой из легко деформируемого герметичного материала, причем эти слои соединены между собой с образованием оболочки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхний и нижний слои оболочки соединены между собой дискретно по всей рабочей поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3