Способ изготовления пропитанных смолой деталей из композиционного материала

Авторы патента:

Степанов Николай Викторович (RU)

Соколова Александра Владиславовна (RU)

Алексанян Роман Альбертович (RU)

Синицын Артем Юрьевич (RU)

Войлочников Александр Игоревич (RU)

B29C70/44 - с использованием изостатического давления, например разности давления, вакуумного мешка, автоклавного формования, формования расширяющейся резиной

Владельцы патента RU 2626413:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU)

Изобретение относится к способу изготовления пропитанных смолой деталей из композиционного материала и может применяться в различных областях (авиационной, космической, судостроительной, автомобильной и других). Согласно способу изготовления пропитанных смолой деталей из композиционного материала, размещают сухую композитную преформу и трубку для распределения смолы на формующем элементе устройства. Размещают линию отвода смолы в непосредственной близости от преформы. Упаковывают преформу и линию отвода смолы в вакуумный мешок. Вводят смолу в упакованную в мешок преформу через трубку для распределения смолы. Отверждают пропитанной смолой преформу, упакованную в мешок. Размещают трубку для распределения смолы в ходе изготовления преформы путем внедрения трубки в материал преформы в зоне технологического припуска. Изобретение позволяет снизить трудоемкость и материалоемкость при изготовлении пропитанных смолой деталей из композиционного материала за счет исключения необходимости использования вспомогательных приспособлений и материалов, а также снижения расхода смолы за счет размещения трубки для распределения смолы в материале преформы в зоне технологического припуска. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

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

Аналогом изобретения является патент RU 2480335 С1, МПК В29С 70/44, опубл. 27.04.2013 г. Изобретение относится к способу изготовления упрочненных волокном деталей из сухих заготовок на основе композитного материала методом вакуумной инфузии. Способ реализуется на устройстве, которое включает полости, ограниченные мембранами, за счет чего достигается эффективное удаление газообразных включений и избыточного количества смолы по всей поверхности волокнистой преформы и, таким образом, достигается высокое качество упрочненных волокном деталей.

Недостатком известного изобретения является необходимость применения дополнительного устройства, сложная конструкция оснастки и сложная упаковка, что влечет за собой повышенную трудоемкость и материалоемкость при изготовлении деталей из композиционного материала.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ изготовления пропитанных смолой деталей из композиционного материала, обладающих улучшенными конструкционными характеристиками и внешним видом поверхности, по патенту US №7585448 В2, опубл. как US 20080079193 А1, кл. В29С 70/44, 03.04. 2008 - прототип.

Способ изготовления пропитанных смолой деталей из композиционного материала включает размещение сухой композитной преформы на формующем элементе устройства, размещение трубки для распределения смолы, обернутой в распределительную среду, над

преформой, размещение линии отвода смолы в непосредственной близости от преформы, упаковку преформы, обернутой в распределительную среду трубки для распределения смолы и линии отвода смолы в вакуумный мешок, введение смолы в упакованную в мешок преформу через трубку для распределения смолы и отверждение пропитанной смолой преформы, упакованной в мешок. Трубка для распределения смолы размещается в складке вакуумного мешка над преформой таким образом, чтобы трубка для распределения смолы не соприкасалась с преформой, что позволяет избежать отпечатывания вспомогательных материалов на рабочей поверхности пропитанной смолой детали из композиционного материала.

Недостатками известного способа являются необходимость применения вспомогательных приспособлений и материалов для размещения трубки для распределения смолы над преформой, сложная упаковка, а также повышенный расход смолы при пропитке композитной преформы.

Все указанные выше недостатки ведут к увеличению трудоемкости и материалоемкости при изготовлении пропитанной смолой детали из композиционного материала.

Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости и материалоемкости при изготовлении пропитанных смолой деталей из композиционного материала за счет исключения вспомогательных приспособлений и материалов, а также снижения расхода смолы при пропитке композитной преформы за счет размещения трубки для распределения смолы в материале преформы в зоне технологического припуска.

Задача решается тем, что:

1. Способ изготовления пропитанных смолой деталей из композиционного материала, включающий размещение сухой композитной преформы и трубки для распределения смолы на формующем элементе устройства, размещение линии отвода смолы в непосредственной близости от преформы, упаковку преформы и линии отвода смолы в вакуумный мешок, введение смолы в упакованную в мешок преформу через трубку для распределения смолы и отверждение пропитанной смолой преформы, упакованной в мешок, отличающийся тем, что размещение трубки для распределения смолы производится в ходе изготовления преформы путем внедрения трубки для распределения смолы в материал преформы в зоне технологического припуска.

2. Способ может дополнительно включать фиксацию трубки для распределения смолы в материале преформы путем прошивки.

3. Способ может использовать разное количество трубок для распределения смолы в зависимости от сложности конструкции.

Размещение трубки для распределения смолы выполнялось в ходе изготовления преформы путем внедрения в материал преформы в зоне технологического припуска. Для дополнительной фиксации трубки в материале преформы может использоваться прошивка.

Подготовленная таким образом композитная преформа с трубкой для распределения смолы размещается на формующем элементе устройства, упаковывается в вакуумный мешок, пропитывается смолой и отверждается. После отверждения трубка для распределения смолы удаляется вместе с технологическим припуском механическим способом.

Такой способ изготовления пропитанных смолой деталей из композиционного материала исключает необходимость использования вспомогательных приспособлений и материалов для размещения трубки над композитной преформой. Кроме того, размещение трубки для распределения смолы в зоне технологического припуска позволяет снизить расход смолы при пропитке преформы. За счет этого достигается снижение трудоемкости и материалоемкости при изготовлении пропитанной смолой детали из композиционного материала.

На фиг. 1 изображено сечение упакованной в вакуумный мешок преформы плоской пластины.

На фиг. 2 изображено сечение преформы в зоне технологического припуска.

Предлагаемый способ изготовления пропитанных смолой деталей из композиционного материала включает размещение сухой композитной преформы 1 на формующем элементе устройства 2. Преформа 1 содержит трубку для распределения смолы 3 в зоне технологического припуска 4, внедренную в материал преформы в ходе ее изготовления. Для дополнительной фиксации трубки для распределения смолы 3 в материале преформы 1 может использоваться прошивка 5. После размещения преформы 1 на формующем элементе устройства 2 устанавливается линия отвода смолы 6. Затем преформа 1, линия отвода смолы 6 упаковываются в вакуумный мешок 7, после чего смола вводится в преформу 1 через трубку для распределения смолы 3 и происходит отверждение пропитанной смолой преформы.

Предлагаемый способ изготовления пропитанных смолой деталей из композиционного материала позволяет снизить трудоемкость и материалоемкость при изготовлении пропитанных смолой деталей из композиционного материала за счет исключения необходимости использования вспомогательных приспособлений и материалов, а также снижения расхода смолы за счет размещения трубки для распределения смолы в материале преформы в зоне технологического припуска.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что трубка для распределения смолы зафиксирована в материале преформы путем прошивки.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используются одна или более трубок для распределения смолы в зависимости от сложности конструкции.

Изобретение относится к области машиностроения и используется при создании конструкций, применяемых в космической и авиационной технике, работающих в условиях повышенных нагрузок, и касается способа изготовления размеростабильной интегральной конструкции.

Оправка для пропитки, содержащая вакуумный мешок, для изготовления картера газовой турбины из композиционного материала // 2618006

Изобретение относится к оправке для пропитки для изготовления картера газовой турбины из композиционного материала и к машине для намотки волокнистой структуры на оправку для пропитки.

Пластическое формоизменение профилированного конструкционного элемента из полуфабриката композитного пластика // 2616939

Настоящее изобретение относится к устройству пластического формоизменения для изготовления профилированного конструкционного элемента. Техническим результатом является упрощение изготовления профилированного конструкционного элемента с улучшенным качеством конструкционных элементов.

Способ изготовления эластичного формующего элемента // 2585650

Изобретение относится к области машиностроения, авиадвигателестроения и может быть использовано в технологии изготовления изделий типа ребер усиления различной профильной формы, крупногабаритных корпусных изделий в виде тел вращения из слоистых полимерных композиционных материалов, изготавливаемых методом послойной выкладки с последующим вакуумным или автоклавным формованием.

Способ изготовления элемента из волокнистого композиционного материала и устройство инструмента для осуществления этого способа // 2584739

Изобретение относится к способу изготовления элемента из волокнистого композиционного материала. На несущей форме располагается плоскостная копна волокон, предусмотренная с противоположной от несущей формы стороны по меньшей мере с одним, находящимся на расстоянии от продольной плоскости, профилем жесткости.

Способ формования деталей из полимерных композиционных материалов с использованием двойного вакуумного пакета // 2579380

Способ формования деталей из полимерных композиционных материалов с использованием двойного вакуумного пакета по изобретению относится к категории процессов трансферного формования (RTM), в частности к процессам пропитки жидким связующим с помощью вакуума (VaRTM).

Формовочный инструмент для изготовления усиленных волокнами деталей // 2577385

Изобретение относится к формовочному инструменту для технологического приспособления, технологическому приспособлению, к способу изготовления усиленных волокнами деталей.

Опорный профиль, способ изготовления опорного профиля, а также его применение в способе изготовления усиленной детали корпуса транспортного средства // 2576305

Изобретение относится к опорному профилю, способу изготовления опорного профиля, а также способу изготовления усиленной детали транспортного средства. Техническим результатом изобретения является упрощение способа изготовления опорного профиля.

Автоматизированный комплекс для изготовления композиционных материалов // 2574262

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться для формования и отверждения изделий из полимерных композиционных материалов, отверждающихся при повышенной температуре и избыточном давлении.

Устройство и способ изготовления многослойных изделий из полимерных композиционных материалов преимущественно в виде тел вращения // 2574261

Группа изобретений относится к спосбу и устройству в области получения многослойных крупногабаритных изделий, из полимерных композиционных материалов, преимущественно в виде тел вращения, отверждающихся при температурах выше температуры окружающей среды.

Способ формирования формованной заготовки // 2635623

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. Процесс формирования является вакуумным формовочным процессом, основанным на контроле разрежения и скорости деформации для получения сформированной заготовки с трехмерной конфигурацией. Изобретение обеспечивает повышение производительности процесса формования волокнистой заготовки. 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ формования из композитного материала пустотелых аэродинамических поверхностей - 2 // 2636994

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. Технический результат достигается способом формования из композитного материала пустотелых аэродинамических поверхностей. Способ включает укладку в пресс-форму нескольких слоев пропитанного связующим веществом армирующего материала, оставляя с двух противоположных краев заданное количество длины упомянутого материала. Установку заданного числа лонжеронов двутаврового или швеллерообразного профиля. Укладку в образовавшиеся отсеки эластичных емкостей в общем количестве на единицу больше заданного числа лонжеронов. Укладку оставленных с краев слоев пропитанного армирующего материала так, чтобы перехлесты армирующего материала приходились на разные места будущего изделия. Закрытие пресс-формы и надувание всех емкостей избыточным давлением воздуха. Причем все емкости надувают от одного источника воздушного давления через индивидуальные синхронизирующие обратимые пневмомашины объемного вытеснения, находящиеся на одном рабочем валу. При этом расход воздуха через эти пневмомашины прямо пропорционален объему будущих полостей в готовом изделии. 2 з.п. ф-лы, 1 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.

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