Проектирование детали, изготавливаемой из трехмерного тканого композитного материала

Авторы патента:

B29C70/00 - Формовочные составы, т.е. пластики, содержащие армирующие элементы, наполнители или предварительно сформированные части, например вставки (химические аспекты C08, например C08J 5/00)

Владельцы патента RU 2617474:

СНЕКМА (FR)

Изобретение относится к способу, устройству проектирования и изготовления детали. Способ включает этап (F1) получения данных (SHAPE) формы, представляющих внешнюю поверхность детали. Для каждой точки (РТ) из набора точек внешней поверхности этап (F5, F6) определения расстояния (d) между упомянутой точкой и проекцией упомянутой точки (РТ', РТʺ) на целевую поверхность. Проекция расположена вдоль заданного направления. Этап (F2) получения данных проекции (F), устанавливающих направление проекции в зависимости от положения точки на внешней поверхности детали. Направление проекции, которое используется для по меньшей мере некоторых из точек (РТ) набора точек, определяют во время этапа (F5) определения расстояния в зависимости от упомянутой проекции (F) и в зависимости от положения упомянутой точки. Этап (F8) определения структуры трехмерной тканой заготовки в зависимости от определенных расстояний (d) содержит этап расчета целевой поверхности, уложенной плоско. Этап определения количества слоев и выходных положений для слоев в зависимости от рассчитанной плоской поверхности, в зависимости от определенных расстояний (d) и в зависимости от целевых параметров тканья. Изобретение обеспечивает повышение механических свойств получаемых изделий. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к области деталей, изготавливаемых из трехмерного тканого композитного материала. Настоящее изобретение относится, в частности, к оценке толщины, придаваемой такой детали при проектировании этой детали.

В документе FR 2892339 описано изготовление композитной лопатки турбинного двигателя с использованием трехмерного тканого композитного материала. Основные этапы изготовления представляют собой следующие:

изготовляют пресс-форму, имеющую внутреннюю поверхность, которая соответствует внешней поверхности лопатки, которая должна быть изготовлена;

затем вкладывают трехмерную тканую заготовку в пресс-форму; и

в конечном итоге, впрыскивают смолу в пресс-форму и затем отверждают смолу.

Во время предшествующего этапа автоматизированного проектирования (CAD) множество слоев в заготовке и формы выходов слоев в заготовке, которая должна быть вложена в пресс-форму, определяют, в частности в зависимости от формы пресс-формы. Существуют алгоритмы для выполнения таких расчетов. В известных алгоритмах используются, в качестве входных данных, средний профиль, также называемый скелетным профилем, представляющим форму детали, которая должна быть изготовлена, в соотнесении с полем толщины, представляющим толщину детали. На основе формы пресс-формы, поэтому, необходимо определить средний профиль детали и соответствующее поле толщины.

С этой целью, в контексте изготовления детали, выполненной из двухмерного тканого композитного материала, в документе EP 2327538 предложено определять толщину лопатки путем проецирования точки ее внешней поверхности на плоскость, параллельную корню лопатки, в направлении, которое является нормальным к кривой, определенной взаимным пересечением между упомянутой выше плоскостью и средним профилем лопатки.

Однако поведение трехмерного тканого композитного материала отличается от поведения складок композитного материал двухмерного тканого материала, и было обнаружено, что оценка толщины, таким образом, является не соответствующей и может привести к вариациям содержания волокна и, таким образом, к получению детали, которая является не достаточно однородной.

В документе FR 2916529 описан оптический способ измерения контура детали. Такой документ не относится, никоим образом, к проектированию детали, изготавливаемой из трехмерного тканого композитного материала. В части этого документа описано определение контура детали, но при этом не упоминаются трехмерные тканые заготовки и не упомянуто никоим образом определение количества слоев или выходных положений для таких слоев.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предложен способ проектирования детали, изготавливаемой из трехмерного тканого композитного материала, способ проектирования, выполняемый с помощью компьютера, и содержащий:

этап получения данных формы, представляющих внешнюю поверхность детали;

для каждой точки из набора точек внешней поверхности, этап определения расстояния между упомянутой точкой и проекцией упомянутой точки на целевую поверхность, проекция расположена вдоль заданного направления проекции; и

этап определения структуры трехмерной тканой заготовки в зависимости от определенных расстояний.

Способ разработки, отличающийся тем, что он также содержит этап получения данных проекции, устанавливающих направление проекции в зависимости от положения точки на внешней поверхности детали, в котором направление проекции, которое используется для, по меньшей мере, некоторых из точек из набора точек, определяют во время этапа определения расстояния в зависимости от упомянутой проекции и в зависимости от положения упомянутой точки.

В зависимости от целевой поверхности, определенное расстояние может соответствовать толщине детали или половине толщины детали. Используя направление проекции, как определено данными проекции, например, в заданном файле, определенная толщина может представлять собой толщину, которую действительно можно наблюдать посредством столбца основы после формования заготовки в пресс-форме. Таким образом, в определенной структуре заготовки могут учитываться деформации, которым подвергается заготовка при ее формовании в пресс-форме. Это приводит к более равномерному содержанию волокна.

Данные проекции могут устанавливать направление проекции в зависимости от положения упомянутой точки вдоль оси высоты детали. В варианте данные проекции могут устанавливать направление проекции в зависимости от положения упомянутой точки вдоль оси высоты детали и в зависимости от положения вдоль оси ширины детали.

Целевая поверхность может представлять собой средний профиль детали.

В другом варианте осуществления внешняя поверхность детали имеет первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне, упомянутый набор точек представляет собой набор точек первой стороны, и целевая поверхность представляет собой вторую сторону.

В другом варианте осуществления, для, по меньшей мере, некоторых из точек из набора точек, во время этапа определения расстояния, используемое направление проекции представляет собой направление, нормальное к целевой поверхности.

Этап определения структуры трехмерной тканой заготовки может содержать:

этап расчета целевой поверхности, уложенной плоско; и

этап определения количества слоев и выходных положений для слоев в зависимости от рассчитанной плоской поверхности, в зависимости от определенных расстояний, и в зависимости от целевых параметров тканья.

В качестве примера, целевые параметры тканья представляют собой целевое содержание волокна, целевое отношение основы/утка, заданное переплетение, целевой промежуток основы, целевой промежуток утка, целевую центровку и заданный размер прядей.

Изобретение также направлено на способ изготовления детали из трехмерного тканого композитного материала, способ, содержащий:

этап определения структуры трехмерной тканой заготовки, используя способ проектирования, в соответствии с изобретением; и

этап изготовления детали в зависимости от определенной структуры.

Способ изготовления может содержать:

этап изготовления прототипа упомянутой детали; и

этап сохранения упомянутых данных проекции в зависимости от деформаций, наблюдаемых в упомянутом прототипе.

Изобретение также направлено на компьютерную программу, включающую в себя инструкции для исполнения способа проектирования, в соответствии с изобретением, когда упомянутая программа исполняется компьютером.

В конечном итоге, изобретение также направлено на устройство для проектирования детали, изготавливаемой из трехмерного тканого композитного материала, устройство, содержащее:

средство для получения данных формы, представляющих внешнюю поверхность детали;

средства определения расстояния для определения, для каждой точки в наборе из точек на внешней поверхности, расстояния между указанной точкой и проекцией указанной точки на целевую поверхность, при этом проекция расположена вдоль заданного направления проекции; и

средство определения структуры для определения поверхности трехмерной тканой заготовки в зависимости от определенных расстояний;

устройство, отличающееся тем, что дополнительно содержит средства для получения данных проекции, устанавливающих направление проекции в зависимости от положения точки на внешней поверхности детали, в котором средства определения расстояния выполнены с возможностью использования, в качестве направления проекции, для, по меньшей мере, некоторых из точек набора, направления, которое определено в зависимости от упомянутых данных проекции и в зависимости от положения упомянутой точки.

Краткое описание чертежей

Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения будут понятны из следующего описания, представленного со ссылкой на приложенные чертежи, на которых показаны варианты осуществления, не имеющие ограничительного характера. На чертежах:

на фиг. 1 показаны основные этапы способа изготовления детали, изготавливаемой из трехмерного тканого композитного материала, в варианте осуществления изобретения;

на фиг. 2 показаны основные этапы для этапа определения заготовки на фиг. 1;

на фиг. 3 показан вид в перспективе лопатки, представляющий точку, проецируемую вдоль направления проекции, которое зависит от высоты;

на фиг. 4 показан вид сечения лопатки по фиг. 3, представляющий точку, проецируемую вдоль направления проекции, которое зависит от высоты, или вдоль нормального направления; и

на фиг. 5 показана архитектура аппаратных средств компьютера, обеспечивающего возможность выполнения этапов, показанных на фиг. 2.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 показаны основные этапы способа изготовления детали из трехмерного тканого композитного материала.

В представленном ниже описании, деталь представляет собой лопатку вентилятора для турбинного двигателя. Естественно, изобретение относится к любой другой детали, изготовляемой из трехмерного тканого композитного материала.

Способ начинается с этапа E1, во время которого определяют форму лопатки. Как правило, конструктор детали представляет форму внешней поверхности лопатки, используя программное обеспечение CAD. Форму внешней поверхности лопатки затем сохраняют в файле, называемом SHAPE.

После этого, на этапе E2, определяют структуру трехмерной тканой заготовки, которая соответствует форме по этапу E1. Специалисту в данной области техники известны способы и программное обеспечение, пригодные для определения структуры такой заготовки, и этот этап, поэтому, не описан подробно. В одном варианте осуществления этап E2 содержит, в частности, определение среднего профиля для детали и соответствующего поля толщины, и определение выходов слоев из заготовки в зависимости от основного профиля и в зависимости от определенного поля толщины. В документе EP 2327538, упомянутом во вводной части, приведен пример определения поля толщины, который можно использовать на этом этапе.

В качестве примера положения выходов слоев определяют следующим образом:

начиная со среднего профиля, выполняют расчет выравнивания. Поскольку средний профиль получают из трехмерной формы детали и поскольку выполняют тканье на плоской заготовке, то есть в 2D, необходимо определить плоскую форму, которая соответствует трехмерной форме;

после этого определенное поле толщины преобразуют в плоскую форму; и

количество слоев и положений выходов слоя определяют в зависимости от поля толщины на плоской форме, в зависимости от целевого содержания волокна и в зависимости от целевого отношения основы/утка.

Содержание волокна зависит от количества слоев, вида переплетения, промежутков основы, промежутков утка, центровки и размера прядей. Поскольку другие параметры являются фиксированными, остается отрегулировать количество слоев для получения требуемого содержания волокна.

Лопатку-прототип затем изготавливают на этапе E3, используя структуру заготовки, как определено на этапе E2. Как правило, этап E3 содержит этапы, на которых: изготавливают пресс-форму, соответствующую форме, полученной на этапе E1, выполняют трехмерное тканье заготовки, как определено на этапе E2, вкладывают заготовку в пресс-форму, выполняют впрыск смолы в пресс-форму, и отверждение смолы. Могут использоваться другие способы изготовления.

После этого, на этапе E4, наблюдают деформацию тканых волокон в лопатке прототипа по этапу E3. В качестве примера прототип может быть нарезан, или деформация волокон может наблюдаться с использованием томографии.

Авторы изобретения определили, что деформация ткани во время формирования изменяется в зависимости от высоты в пределах лопатки. Таким образом, в прототипе, толщина, определяемая столбцом основы, соответствует толщине, направление которой получается из такого переменного количества деформации, и при этом необязательно делать толщину равной толщине, которую учитывают при определении заготовки на этапе E2. Содержание волокна, таким образом, не является постоянным, и лопатка, таким образом, не является однородной, что является нежелательным.

Таким образом, на этапе E4, выбирают разные направления проекции для разных высот лопатки, в зависимости от наблюдаемых направлений деформации. Выбранные направления проекции сохраняют в файле F.

После этого, на этапе E5, структуру заготовки определяют для трехмерного тканого композитного материала в зависимости от формы этапа E1 и в зависимости от направления проекции, выбранного на этапе E4. Этап E5 соответствует способу проектирования детали в смысле изобретения, и подробно описан ниже со ссылкой на фиг. 2.

В конечном итоге, лопатку (или последовательность лопаток) изготовляют на этапе E6, используя структуру заготовки, как определено на этапе E5. Аналогично этапу E3, этап E6 обычно содержит трехмерное тканье заготовки, как определено на этапе E5, вкладывание заготовки в пресс-форму, впрыск смолы в пресс-форму, и отверждение смолы. Могут использоваться другие способы производства.

Со ссылкой на фиг. 2, будет более подробно представлено описание выполнения этапа E5.

На этапе F1 получают файл SHAPE, как упомянуто выше со ссылкой на этап E2. На этапе F2 получают файл F, как упомянуто выше со ссылкой на этап E4.

После этого, на этапе F3, выбирают набор точек на поверхности лопатки, например, точек, которые распределены с постоянным шагом.

На этапе F5 расстояние d определяют между точкой PT на этапе F3 и проекцию этой точки в заданном направлении на целевую поверхность.

В одном варианте осуществления целевая поверхность представляет собой средний профиль лопатки, также называемый скелетным профилем. Средний профиль может, например, быть определен, как поверхность, определенная центрами кругов, вписанных в объем лопатки, или точками, расположенными на полпути между двумя противоположными сторонами лопатки в заданном направлении.

В другом варианте осуществления точки этапа F3 выбирают на одной стороне лопатки, например, на ее стороне повышенного давления, и целевая поверхность представляет собой противоположную сторону, например, ее сторону пониженного давления.

Точку PT проецируют на этапе F5 в направлении проекции, установленном файлом F. Это показано более подробно на фиг. 3 и 4.

На фиг. 3 показана лопатка 1 в виде в перспективе, и также представлена поверхность 2. Поверхность 2 представляет собой графическую иллюстрацию содержания файла F. Таким образом, поверхность 2 можно рассматривать, как искривленную прямоугольную полоску, которая продолжается параллельно оси h высоты лопатки 1.

Для каждой высоты h, направление 3, нормальное к поверхности 2, представляет направление проекции, которое соответствует рассматриваемой высоте.

Таким образом, точку PT, расположенную на высоте h₀, проецируют на этапе F5 вдоль соответствующего направления 3 проекции, установленного поверхностью 2.

На фиг. 4 показан вид в разрезе лопатки 1, представляющий средний профиль 4 лопатки 1. Точка PT на высоте h_0, расположенной на стороне повышенного давления лопатки 1, проецируется на средний профиль 4 вдоль направления 3 проекции, установленного поверхностью 2. Проекция точки PT в этом направлении обозначена, как PT'.

Расстояние d между точками PT и PT' представляет половину толщины лопатки 1 в направлении 3.

В варианте осуществления, все точки, выбранные на этапе F3, проецируют, как поясняется выше.

В другом варианте осуществления, в соответствии с этапами, показанными пунктирными линиями на фиг. 2, некоторые точки проецируют, как пояснялось выше, в то время как другие точки проецируют в направлении, нормальном к целевой поверхности (среднему профилю 4 в примере на фиг. 4).

Таким образом, в данном варианте осуществления, после этапа F3 и перед этапом F5, на этапе F4 определяют, является ли точка PT точкой такого типа, которая должна быть спроецирована вдоль нормального направления или вдоль направления, установленного в файле F. В качестве примера, тип точки PT определяют в зависимости от данных, содержащихся в файле F. Например, файл F содержит не только определение поверхности 2, но также и список диапазонов высоты, и для каждого диапазона спецификацию типа точки.

В зависимости от типа точки, как определено на этапе F4, точку PT подвергают либо проекции, как описано выше на этапе F5, или нормальной проекции на этапе F6.

Нормальная проекция на этапе F6 показана на фиг. 4. Точку PT проецируют на средний профиль 4 в направлении 5, которое нормально среднему профилю 4. Проекция точки PT в направлении 5 обозначена, как PTʺ.

Расстояние d между точками PT и PTʺ составляет половину толщины лопатки 1 вдоль направления 5.

Этап F5 (или набор этапов F4, F5, F6) повторяют для всех точек этапа F3. Если на этапе F7 будет определено, что этап F5 (или набор этапов F4, F5, F6) был выполнен для всех точек этапа F3, тогда способ переходит на этап F8.

В конечном итоге, на этапе F8, структуру заготовки для трехмерного тканого композитного материала и в соответствии с формой, заданной в файле SHAPE, определяют, учитывая поле толщины, представленное определенными расстояниями d.

Этапы на фиг. 2 соответствуют способу проектирования лопатки 1, который выполняется компьютером. В таких обстоятельствах этапы на фиг. 2 соответствуют исполнению компьютерной программы. На фиг. 5 показана архитектура аппаратных средств компьютера 10, обеспечивающая возможность выполнения этапов на фиг. 2.

Компьютер 10 содержит процессор 11, энергонезависимое запоминающее устройство 12, энергозависимое запоминающее устройство 13 и интерфейс 14 пользователя. Процессор 10 служит для исполнения программ, сохраняемых в энергонезависимом запоминающем устройстве 12, при использовании энергозависимого запоминающего устройства 13. Интерфейс 14 пользователя позволяет пользователю вводить данные в компьютер 10, в частности, данные упомянутого выше файла SHAPE и файла F. Компьютерная программа, включающая в себя инструкции для исполнения этапов F1-F8, сохраняется в энергонезависимом запоминающем устройстве 12.

В описанном выше варианте осуществления файл F устанавливает направление проекции в зависимости от высоты h точки на поверхности детали. В варианте направление проекции также может изменяться в зависимости от положения ширины точки на детали. Таким образом, в общих чертах, файл F устанавливает направление проекции в зависимости от положения точки.

1. Способ проектирования детали (1), изготавливаемой из трехмерного тканого композитного материала, выполняемый с помощью компьютера (10) и содержащий:

этап (F1) получения данных (SHAPE) формы, представляющих внешнюю поверхность детали (1);

для каждой точки (РТ) из набора точек внешней поверхности этап (F5, F6) определения расстояния (d) между упомянутой точкой и проекцией упомянутой точки (РТ', РТʺ) на целевую поверхность (4), причем проекция расположена вдоль заданного направления (3, 5) проекции;

отличающийся тем, что он также содержит этап (F2) получения данных проекции (F), устанавливающих направление проекции в зависимости от положения точки на внешней поверхности детали (1), при этом направление (3) проекции, которое используется для по меньшей мере некоторых из точек (РТ) набора точек, определяют во время этапа (F5) определения расстояния в зависимости от упомянутой проекции (F) и в зависимости от положения упомянутой точки; и

этап (F8) определения структуры трехмерной тканой заготовки в зависимости от определенных расстояний (d), содержащий:

этап расчета целевой поверхности, уложенной плоско; и

этап определения количества слоев и выходных положений для слоев в зависимости от рассчитанной плоской поверхности, в зависимости от определенных расстояний (d) и в зависимости от целевых параметров тканья.

2. Способ проектирования по п. 1, в котором данные проекции (F) устанавливают направление проекции в зависимости от положения упомянутой точки вдоль оси (h) высоты детали.

3. Способ проектирования по п. 1, в котором данные проекции (F) устанавливают направление проекции в зависимости от положения упомянутой точки вдоль оси (h) высоты детали и в зависимости от положения вдоль оси ширины детали.

4. Способ проектирования по п. 1, в котором целевая поверхность (4) представляет собой средний профиль детали.

5. Способ проектирования по п. 1, в котором внешняя поверхность детали имеет первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне, упомянутый набор точек представляет собой набор точек первой стороны, а целевая поверхность представляет собой вторую сторону.

6. Способ проектирования по п. 1, в котором для по меньшей мере некоторых из точек (РТ) набора точек во время этапа (F6) определения расстояния используемое направление (5) проекции представляет собой направление, нормальное к целевой поверхности (4).

7. Способ изготовления детали из трехмерного тканого композитного материала, содержащий:

этап (Е5) определения структуры трехмерной тканой заготовки с использованием способа проектирования по п. 1 и

этап (Е6) изготовления детали в зависимости от определенной структуры.

8. Способ изготовления по п. 7, в котором этап (Е6) изготовления детали в зависимости от определенной структуры содержит:

этап тканья заготовки в зависимости от определенной структуры;

этап вкладывания заготовки в пресс-форму и

этап впрыска смолы в пресс-форму.

9. Способ изготовления по п. 7 или 8, содержащий:

этап (Е3) изготовления прототипа упомянутой детали (1) и

этап (Е4) сохранения упомянутых данных проекции в зависимости от деформаций, наблюдаемых в упомянутом прототипе.

10. Устройство (10) для проектирования детали (1), изготавливаемой из трехмерного тканого композитного материала, содержащее:

средство (14) для получения данных (SHAPE) формы, представляющих внешнюю поверхность детали (1);

средства (11, 12, 13) определения расстояния для определения, для каждой точки (РТ) в наборе точек на внешней поверхности, расстояния (d) между упомянутой точкой и проекцией упомянутой точки. (РТ', РТʺ) на целевую поверхность (4), причем проекция расположена вдоль заданного направления (3, 5) проекции;

отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:

средства (14) для получения данных проекции (F), устанавливающих направление проекции в зависимости от положения точки на внешней поверхности детали (1), при этом средства (11, 12, 13) определения расстояния выполнены с возможностью использовать в качестве направления (3) проекции для по меньшей мере некоторых из точек (РТ) набора точек направление, которое определено в зависимости от упомянутых данных проекции (F) и в зависимости от положения упомянутой точки; и

средство (11, 12, 13) определения структуры для определения поверхности трехмерной тканой заготовки в зависимости от определенных расстояний (d), причем упомянутое средство определения структуры содержит:

средство для расчета целевой поверхности, уложенной плоско; и

средство для определения количества слоев и выходных положений для слоев в зависимости от рассчитанной плоской поверхности, в зависимости от определенных расстояний (d) и в зависимости от целевых параметров тканья.

Похожие патенты:

Способ изготовления преформы // 2609168

Изобретение относится к способу изготовления преформы, способу изготовления композитной детали и композитной детали. Техническим результатом является возможность использования термопластичной матрицы с сохранением подвижности преформы и гибкости драпировки.

Структурированный термопласт в межлистовых зонах композиционных материалов // 2602159

Группа изобретений относится к препрегу для использования в производстве неотвержденного ламината, композиционной детали, сформированной отверждением неотвержденного ламината и к способу получения ламината.

Устройство для защиты подвижных элементов механизмов или машин // 2588551

Изобретение относится к защите подвижных элементов механизмов или машин, таких как гофрированный чехол или манжета. Устройство для защиты имеет каркас, в составе которого имеется большое количество нитей или сеток, которые содержат силиконовый каучук сетчатой структуры.

Многокомпонентная комплексная армирующая нить // 2569839

Изобретение относится к армирующим системам на нитяной основе для полимерных изделий, в частности к комплексным нитям, которые могут использоваться в указанных армирующих системах. Достигаемый технический результат заключается в повышении прочности и упругости изделия, возможности его закрепления в материале основного полимерного слоя с обеспечением монолитности армированного комплексной нитью изделия без возможности перемещения армирующих нитей в полимерном слое и, как следствие, снижении материалоемкости и уменьшении стоимости производства. Заявленный технический результат достигается использованием многокомпонентной комплексной армирующей нити, состоящей из пучка соединенных между собой элементарных нитей или волокон, по меньшей мере, двух типов, образующих базовую армирующую нить из высокопрочного, высокомодульного материала и заполняющую нить из полимера с температурой плавления более низкой по сравнению с базовой армирующей нитью, причем заполняющая нить равномерно распределена по объему в базовой армирующей нити в предустановленной пропорции.

Способ производства усовершенствованных композитных компонентов // 2533132

Изобретение относится к композитному компоненту и способу его получения. Способ получения композитного компонента включает стадии: нанесение расплавленного полимера на поверхность, затвердевание полимера с образованием слоя полимера на данной поверхности; нанесение композитного покрытия поверх слоя полимера и нагревание слоя полимера.

Способ изготовления профиля из пвх для оконных и дверных блоков с содержанием ионов серебра, обладающих антибактериальными свойствами // 2508988

Изобретение относится к области строительства и направлено на получение полимерного профиля для оконных и дверных блоков. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение бактерицидных свойств всего профиля, сохраняющихся на протяжении всей эксплуатации профиля.

Способ изготовления профиля из пвх для оконных и дверных блоков с содержанием ионов серебра, обладающих антибактериальными свойствами // 2508197

Изобретение относится к области строительства и направлено на получение полимерного профиля для оконных и дверных блоков с устойчивыми антибактериальными свойствами.

Способ изготовления изделий из композиционного материала // 2505403

Изобретение относится к изготовлению профильных изделий из композиционных полимерных материалов. Повышение физико-механических свойств изделий достигается за счет приготовления связующего непосредственно перед процессом пропитки волокнистого наполнителя.

Формовочная композиция с пониженной горючестью на основе полипропилена и изделия из нее // 2483884

Изобретение относится к формовочной композиции с пониженной горючестью на основе полипропилена (ПП), а также к волокну и пленке, полученным из этой композиции. .

Формовочная композиция с пониженной горючестью на основе полипропилена и изделия из нее // 2483883

Отверждаемые препреги с отверстиями в поверхности // 2618068

Изобретение относится к армированным волокнами полимерным композитам и касается отверждаемых препрегов с отверстиями в поверхностях. Отверждаемые препреги обладают улучшенной способностью к удалению газов из самих препрегов и из пространства между слоями препрегов в уложенном пакете препрегов до и/или во время уплотнения и отверждения. Каждый отверждаемый препрег представляет собой пропитанный смолой тканый материал, который обработан для создания матрицы из отверстий, по меньшей мере, в одной главной поверхности. Расположение отверстий характерно для ткацкого рисунка ткани. При укладывании этих препрегов в пакет и их обработке в процессе отжимания для получения композитной детали может быть достигнуто более короткое время отжимания, по сравнению с применением препрегов без таких отверстий в поверхности. Изобретение обеспечивает снижение количества времени отжимания перед отверждением для изготовления детали и достижения структурных свойств, необходимых для конечного применения в любой конструкции. 8 н. и 9 з.п. ф-лы, 29 ил., 8 пр.

Способ изготовления трехслойной сотовой панели из композиционного материала // 2631877

Изобретение относится к способам изготовления изделий из композиционного материала и может применяться в различных областях (авиационной, космической, судостроительной, автомобильной и других). Сущность изобретения заключается в установке на торцы ячеек сотового заполнителя слоев волокнистого композиционного материала с частичным или полным внедрением в их структуру клеевых слоев, установку на них непропитанных слоев волокнистого композиционного материала, упаковку в вакуумный мешок, вакуумирование, пропитку связующим и отверждение. Изобретение позволяет повысить технологичность изготовления трехслойной сотовой панели за счет обеспечения барьера от проникновения связующего при трансферном формовании детали путем частичного или полного внедрения клеевого слоя в структуру слоев волокнистого композиционного материала, примыкающих к торцам ячеек сотового заполнителя. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Способ изготовления композитного конструктивного элемента, композитный конструктивный элемент и ветроэнергетическая установка // 2641867

Изобретение относится к способу изготовления и композитному конструктивному элементу, в частности для ветроэнергетической установки. Способ изготовления композитного конструктивного элемента, в частности для ветроэнергетической установки, включающего в себя множество, по меньшей мере, двухкомпонентных композитных фасонных частей, причем первый компонент образуют из задающего форму материала сердечника, а второй компонент образуют в виде части соединительного слоя, причем задающий форму материал сердечника образуют, сообразно форме призмы, в виде призматического тела с многоугольным основанием, причем многоугольник основания имеет базис и угол к базису, который составляет от 30° до 60°, и соединяют множество призматических тел, причем на стыкующихся друг с другом сторонах выполняют функциональную ориентацию соединительных слоев таким образом, что соединительный слой проходит под углом 30°-60° к базисной поверхности, по меньшей мере, одной из прилегающих друг к другу призм. При этом второй компонент образован в виде плетеного мата, причем плетеный мат укладывают между первым и вторым призматическими телами и соединяют с задающим форму сердечником призматических тел, причем задающий форму материал сердечника получают посредством экструзии, причем композитный конструктивный элемент соединяют горячим соединением. Изобретение направлено на повышение изгибной и сдвиговой жесткости. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Элемент жесткости и работающий на изгиб элемент из слоистого композитного материала, усиленного посредством межслойных металлических листов // 2643678

Изобретение может быть использовано при изготовлении элементов жесткости и работающих на изгиб элементов из пластика, усиленного углеродными волокнами, для таких конструкций как самолет. Для выполнения слоистого удлиненного элемента, имеющего форму поперечного сечения для выдерживания изгиба и локальное усиление мест соединения, выполняют один или более металлических листов (68) согласно форме одной или более выбранных частей элемента. Размещают указанные один или более металлических листов (68) между выполненными с возможностью отверждения гибкими слоями (66) для образования слоистой сборки. Проводят отверждение сборки для образования усиленного элемента. При этом операция размещения включает размещение металлического листа (68) между первым выполненным с возможностью отверждения гибким слоем (66) и вторым выполненным с возможностью отверждения гибким слоем (66), а также размещение третьего выполненного с возможностью отверждения гибкого слоя (66) смежно с краем металлического листа (68) с обеспечением его прохождения от металлического листа (68) между первым и вторым выполненными с возможностью отверждения гибкими слоями (66). Изобретение позволяет повысить прочность элементов жесткости и работающих на изгиб элементов без использования внешних дополнительных элементов усиления, таких как пластины с искривленными поверхностями и угольники, а также упростить сборку конструкций, содержащих указанные элементы. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Двойное ткацкое переплетение с высокопрочными и термопластическими волокнами // 2643798

Изобретение относится к стойкому к проникновению изделию, которое может использоваться для производства защитной одежды, такой как бронежилеты, шлемы, а также щитов или элементов брони, а также к способу его производства. Изделие содержит по меньшей мере одну тканую тканевую структуру (3), имеющую термопластические волокна и высокопрочные волокна с прочностью по меньшей мере 1100 МПа, в соответствии со стандартом ASTM D-885. Высокопрочные волокна соединены вместе для формирования тканой ткани (2) тканой тканевой структуры (3), а термопластические волокна имеют массовый процент относительно массы тканой тканевой структуры (3), составляющий от 5 до 35%. Причем термопластические волокна предпочтительно в виде негофрированной ткани (6) лежат на тканой ткани (2) и соединены с тканой тканью (2) основной нитью и/или уточной нитью тканой ткани (2) из высокопрочных волокон. При этом отсутствуют какие-либо дополнительные соединительные нити или нетекстильные соединительные средства для соединения между тканой тканью (2) и термопластическими волокнами. Стойкое к проникновению изделие обладает свойствами защиты от удара и/или антибаллистическими свойствами. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ армирования слоистых полимерных композиционных материалов короткими частицами // 2646007

Изобретение относится к технологии изготовления полимерных композиционных материалов (ПКМ) трансферными технологиями и может быть применено для увеличения межслоевой прочности слоистых ПКМ. Поставленная задача решается за счет того, что заявленный способ армирования слоистых полимерных композиционных материалов основан на внедрении коротких армирующих частиц в межслоевое пространство на этапе укладки слоев в форму. После нанесения на один слой ткани армирующих частиц последние ориентируются в вертикальное положение для обеспечения проникновения в ниже- и вышележащие слои при дальнейшем обжатии пакета в процессе формовки. Достигаемый технический результат заключается в увеличении межслоевой прочности ПКМ, незначительном влиянии на толщину и свойства каждого слоя пакета, а также применимости способа в большом количестве технологических случаев. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ изготовления стержневых изделий // 2646930

Изобретение относится к технологии изготовления арматурных элементов для армирования обычных и предварительно напряженных строительных конструкций и может быть применено в химической, металлургической, теплоэнергетической, строительной индустрии, области машиностроения, пищевой и других отраслях промышленности, где необходимо получать материалы с заданными свойствами и улучшенными характеристиками. Способ изготовления стержневых изделий включает при непрерывном перемещении материала тянущим устройством пропитку волокон связующим (например, эпоксидной смолой), образование из волокон пучка и его уплотнение. При пропитке волокон и образовании пучка на обрабатываемый материал изделия воздействуют скрещенными электрическими и магнитными полями и стоячей электромагнитной волной. Затем коронным разрядом модифицируют поверхность изделия. После чего изделие попадает на термообработку с полимеризацией. При проведении термообработки с полимеризацией вновь воздействуют на структурные составляющие материала изделия стоячей волной, порожденной вихре-волновым резонансом, созданным системой продуцирования полей, включающей различные типы волноводов. Затем полученное изделие охлаждают. Технический результат, достигаемый при использовании способа по изобретению, заключается в обеспечении возможности изменения свойств обрабатываемых материалов в заданных диапазонах путем многопараметрического режима воздействия на обрабатываемый материал с учетом его свойств и получении изделий с заданными свойствами. 1 табл., 2 ил.

Способ изготовления по меньшей мере двухслойных деталей и изготовленная деталь // 2646932

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. Способ изготовления по меньшей мере двухслойных деталей включает отформованный в флок-камере материал абсорбента, размещение его лицевой непроницаемой стороной на содержащее связующее вещество материал абсорбента, формование с подачей пара и регулированием давления. Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в обеспечении соединения лицевого слоя с непроницаемой для потока подкладочной стороной с абсорбентом или изоляционным материалом. 2 н. и 11 з.п. ф-лы.

Оснастка для формирования фиброармированных пластиков и способ формирования конструкции фиброармированных пластиков // 2647031

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.