一种缝纫复合材料及其制作工艺制造技术

本发明专利技术提供一种缝纫复合材料及其制作工艺，应用与飞机口盖或舱门处，属于人工合成面料领域，所述的缝纫复合材料包括内面板、外面板以及用于连接两个面板的连接梁，所述内面板与外面板均由泡沫夹层板构成，外面板采用kevlar缝线进行全厚度缝纫，所述连接梁包括四周侧边梁(3)与内部梁(1)，均由碳纤维层合板构成，采用热压罐成型或VARI成型，四周侧边梁(3)固定于外面板(2)内表面的四周，若干个内部梁(1)固定于外面板(2)的内表面上，内面板通过单面抽钉方式连接在所述连接梁上。本发明专利技术可有效提高飞机口盖或舱门的抗冲击性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人工合成面料，特别是涉及一种缝纫复合材料及其制作工艺。
技术介绍
复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观 (微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，为提 高结构效率，新一代飞机在可拆卸口盖或内埋武器舱门处一般均采用复合材料制造，但对 于位于机体下部的舱门和口盖来说，受跑道砂石等外力冲击影响较大，且该冲击不可避免， 传统复合材料受冲击后应力下降明显，而且损伤后维修不易，为飞机的安全带来一定风险。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种缝纫复合材料的设计方案及其由该设计制成 的新型缝纫复合材料，在舱门或口盖厚度方向采取加强措施，增强其抵抗冲击的能力，提高 结构安全可靠性。 本专利技术一方面提供了一种缝纫复合材料，包括内面板、外面板以及用于连接两个 面板的连接梁，所述内面板与外面板均由泡沫夹层板构成，所述泡沫夹层板上、下层为碳纤 维帘子布，中间夹层为轻质芯材，所述连接梁包括四周侧边梁与内部梁，均由碳纤维层合板 构成，四周侧边梁固定于外面板内表面的四周，多个内部梁固定于外面板的内表面上，内面 板通过单面抽钉方式连接在所述连接梁上。 优选的是，所述轻质芯材为R0HACELL全闭孔泡沫。 本专利技术另一方面针对上述缝纫复合材料提供了其制作工艺，包括： 外面板的泡沫夹层板采用kevlar缝线进行全厚度缝纫，缝纫后采用VARI成型； 四周侧边梁和内部横梁采用热压罐成型和/或采用VARI成型； 内面板采用VARI成型； 四周侧边梁和内部横梁分别与外面板通过二次胶接进行连接，之后，内面板与四 周侧边梁、内部梁之间通过单面抽钉连接方式进行连接。 优选的是，所述全厚度缝细时缝细参数为5mmX5mm。 本专利技术的优点在于： 本方案可有效提高口盖或舱门的抗冲击性能，相对于未缝纫结构，5mmX 5mm缝纫 参数可提高冲击后压缩强度1倍以上。【附图说明】 图1是按照本专利技术一优选实施例的缝纫复合材料的外面板与连接梁位置关系示 意图。 图2是本专利技术图1所示实施例的缝纫复合材料整体结构示意图【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术缝纫复合材料及其制作工艺做进一步详细说明。 如图1所示，本专利技术缝纫复合材料采用盒形结构，括内面板4、外面板2以及用于连 接两个面板的连接梁，所述内面板与外面板均由泡沫夹层板构成，所述泡沫夹层板上、下层 为碳纤维帘子布，中间夹层为轻质芯材，所述连接梁包括四周侧边梁3与内部梁1，均由碳 纤维层合板构成，四周侧边梁3固定于外面板2内表面的四周，五个内部梁1固定于外面板 2的内表面上，内面板4通过单面抽钉方式连接在所述连接梁上，上述连接梁与外面板2的 固定方式为二次胶接。 可以理解的是，作为本专利技术另一实施例，内部梁1的数量包括但不限于五个，适当 选取内部梁的数量，使其即能减轻复合材料的质量，又能增大与内外两个面板的接触面积， 用以紧固上下面板。 需要说明的是，连接梁采用等厚度设计，四周侧边梁3位于外面板的内表面的四 周，中间均匀分布有内部梁1，四周侧边梁3与内部梁1固定到外面板内表面后，在水平位置 上，各连接梁处于同一水平面上，便于之后与内面板相互固定连接时，增大与其接触面积， 可以理解的是，对于在安装过程中导致各连接梁出现高低差异，即各连接梁与内面板连接 时，存有空隙，可在连接前对连接梁进行打磨。 在本实施例中，所述轻质芯材的优选实施例为R0HACELL全闭孔泡沫。R0HACELL全 闭孔泡沫为聚甲基丙烯酸亚胺PMI泡面，在相同密度条件下，是强度和刚度最高的泡沫，其 高温下耐蠕变性能使得该泡沫能够适用于高温固化的树脂和预浸料。 本专利技术另一方面提供了一种缝纫复合材料制件成型工艺，包括： 外面板的泡沫夹层板采用kevlar缝线进行全厚度缝纫，缝纫后采用VARI成型； kevlar(凯夫拉）是一种芳纶纤维材料产品，其密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工 和成型，其强度为同等质量钢铁的5倍，但密度仅为钢铁的五分之一，VARI成型，即VARI真 空辅助成型工艺，是一种新型的低成本的复合材料大型制件的成型技术，它是在真空状态 下排除纤维增强体中的气体，利用树脂的流动、渗透，实现对纤维及其织物浸渍，并在一定 温度下进行固化，形成一定树脂/纤维比例的工艺方法。 四周侧边梁和内部横梁采用热压罐成型和/或采用VARI成型； 内面板采用VARI成型； 四周侧边梁和内部横梁分别与外面板通过二次胶接进行连接，之后，内面板与四 周侧边梁、内部横梁之间通过单面抽钉连接方式进行连接，连接后结构如图2所示。所述二 次胶接是指已固化的复合材料不同制件通过胶黏剂再次进行胶接固化使它们连接成一个 整体制件的工艺方法。 在本实施例中，所述全厚度缝纫时缝纫参数为5mmX5mm。本方案可有效提高口盖 或舱门的抗冲击性能，相对于未缝纫结构，5_X5mm缝纫参数可提高冲击后压缩强度1倍 以上，对应不同的缝纫参数，冲击后压缩性能对应如下表1。 表1缝纫参数与冲击性能 需要说明的是，本专利技术缝纫复合材料及其制作工艺包括上述实施例中的任何一项 及其任意组合，但上面所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本 专利技术范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本专利技术 的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利技术的权利要求书确定的保护范围内。【主权项】1. 一种缝纫复合材料，其特征在于：包括内面板（4)、外面板（2)以及用于连接两个面 板的连接梁，所述内面板与外面板均由泡沫夹层板构成，所述泡沫夹层板上、下层为碳纤维 帘子布，中间夹层为轻质芯材，所述连接梁包括四周侧边梁（3)与内部梁（1)，均由碳纤维 层合板构成，四周侧边梁（3)固定于外面板（2)内表面的四周，多个内部梁（1)固定于外面 板（2)的内表面上，内面板（4)通过单面抽钉方式连接在所述连接梁上。2. 根据权利要求要求1所述的缝纫复合材料，其特征在于：所述轻质芯材为ROHACELL 全闭孔泡沫。3. -种缝纫复合材料制作工艺，采用权利要求1所述的缝纫复合材料，其特征在于： 外面板的泡沫夹层板采用kevlar缝线进行全厚度缝纫，缝纫后采用VARI成型； 四周侧边梁和内部横梁采用热压罐成型和/或采用VARI成型； 内面板采用VARI成型； 四周侧边梁和内部横梁分别与外面板通过二次胶接进行连接，之后，内面板与四周侧 边梁、内部梁之间通过单面抽钉连接方式进行连接。4. 根据权利要求要求3所述的缝纫复合材料制作工艺，其特征在于：所述全厚度缝纫 时缝细参数为5mmX5mm。【专利摘要】本专利技术提供一种缝纫复合材料及其制作工艺，应用与飞机口盖或舱门处，属于人工合成面料领域，所述的缝纫复合材料包括内面板、外面板以及用于连接两个面板的连接梁，所述内面板与外面板均由泡沫夹层板构成，外面板采用kevlar缝线进行全厚度缝纫，所述连接梁包括四周侧边梁(3)与内部梁(1)，均由碳纤维层合板构成，采用热压罐成型或VARI成型，四周侧边梁(3)固定于外面板(2)内表面的四周，若干个内部梁(1)固定于外面板(2)的内表面上，内面板通过单面抽钉方式连接在所述连接梁上。本专利技术可有效提高飞机口盖或舱门的抗冲击性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缝纫复合材料，其特征在于：包括内面板(4)、外面板(2)以及用于连接两个面板的连接梁，所述内面板与外面板均由泡沫夹层板构成，所述泡沫夹层板上、下层为碳纤维帘子布，中间夹层为轻质芯材，所述连接梁包括四周侧边梁(3)与内部梁(1)，均由碳纤维层合板构成，四周侧边梁(3)固定于外面板(2)内表面的四周，多个内部梁(1)固定于外面板(2)的内表面上，内面板(4)通过单面抽钉方式连接在所述连接梁上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马元春，卢文书，赵春燕，孟令赛，李新，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21