一种复合材料编织填充方法技术

本发明专利技术涉及一种复合材料编织填充方法，通过转角间隙填充面积S1，计算出需要编织外半径为R1，内半径为R2的圆筒结构的编织填充带，在通过编织填充带的编织、预定型工艺和定型工艺，最终得到与转角间隙相同的编织填充带。本发明专利技术通过根据填充区的面积尺寸精确编织出相应截面积的编织填充带，提高了结构件的连接线、整体特性和结构完整性，防止填充材料成型构件转角区应力集中，且通过在真空中加热成型的方法，能够获得更高的成型压力，制备力学性能更好的编织填充带，增强了填充芯材的强度和内部的稳定。

Method for filling and filling composite material

The invention relates to a braided composite filling method, the corner gap filling area S1, calculate the braided outer radius R1, inner radius of cylindrical structure R2 filled with woven in, by weaving weaving, filled with a predetermined type process and forming process, and finally to the same angle gap filling weave belt. The present invention according to the size of the filling area of accurate weave corresponding sectional area filled with improved weaving, connecting line, overall characteristics and structural integrity of the structure, to prevent the filling material forming component angle of stress concentration, and by heating in vacuum molding method, can obtain higher forming pressure preparation and mechanical properties of the woven belt better filling, enhance the filling core strength and internal stability.

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料编织填充方法
本专利技术属于复合材料制备
，尤其涉及一种复合材料编织填充方法。
技术介绍
复合材料液体成型技术（LCM）技术由于具有既可以生产大型复合材料制件，又可以制备各种小型精密复合材料制件，且LCM制件具有强度及性能可靠性高、成型工艺简单、生产效率高、尺寸精度高，环保及制造成本低，而成为国内外竞相研究的工艺之一。其在复合材料制造过程中的应用也越来越多，制造的产品形状也越来越复杂，整体化程度也越来越高，但由于复合材料铺层结构设计的原因，在复合材料制造过程中存在大量的转角、间隙，需采用纤维进行填充。专利号为CN105619828A,申请日为2014-10-28，公开了一种工字型梁R转角处空隙碳捻丝填充方法，所述的填充方法包括如下步骤：步骤1，根据公式计算碳捻丝横截面积和碳捻丝的宽度，1：ΔS＝(r+h1/2)*(2r+h1)-π*(r+h1/2)2/2，2：L＝ΔS/h，式中：r为“工”字型梁的R角半径；h1为“工”字型梁的厚度；L为填充碳捻丝的宽度；ΔS为R角处的填充面积；h为填充碳捻丝的单层厚度；步骤二，根据“工”字型梁的R角处碳捻丝外形尺寸，采用逆向建模建立碳捻丝数模，并制造模具；步骤三，利用模具将碳捻丝成型固化；步骤四，将成型好的碳捻丝放置在“工”字型梁已经合模的左、右腹板形成的R角空隙处，固化成型。上述专利通过量化R角空隙处碳捻丝用量，使用成型模成型的碳捻丝填充到“工”字型梁“R”转角空隙处，然后进行固化成型，保证R角处的表面质量，提高了产品质量稳定性。但是由于填充芯材在模具里面进行预压成型后放置于三角填充区，使填充材料成型构件转角区应力集中，降低了填充芯材的强度，在施工处理上可能会使得填充区的填充带变形太大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种复合材料编织填充方法，此方法提高填充区的连接线、整体特性和结构完整性，避免了填充材料成型构件转角区应力集中，增强了填充芯材的强度和内部的稳定。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种复合材料编织填充带的制备方法，所述制备方法的具体步骤如下：步骤一，计算编织填充带的外圆半径R2：S1=π·(R2-R1)²——（一）R2=+R1——（二）式中：S1为转角间隙填充面积；R1为编织模半径；步骤二，编织填充带的编织：按照标准编织工艺将复合材料编织在编织模的外表面，制备得到整体圆筒结构的编织填充带,且编织填充带为多层编织带，外圆半径为R2，内圆半径与编织模半径相等为R1；步骤三，编织填充带的预定型：先将定型材料喷涂在编织填充带的表面，再将编织填充带装入真空封袋内预热，得到预定型的编织填充带；步骤四，编织填充带的定型：先将预定型的编织填充带放入定型模具中，再将定型模具装入真空装置内，通过对真空装置内抽真空和加热得到定型的编织填充带。所述编织工艺中根据公式计算出编织纱线与编织轴间夹角β：β=tan﹣¹·R1·式中：ωb为纱线角速度；为编织模运动速度。所述真空装置包括真空袋、真空嘴和模板，所述真空袋与模板密封连接形成一真空压腔，所述真空压腔外设置有真空泵，所述真空泵连接真空嘴，所述真空嘴安装在真空袋上，所述模板上放置定型模具，所述定型模具上依次铺放有脱模布、无孔隔离膜和透气毡。所述真空装置内抽真空和加热的操作方法包括；通过真空泵对真空压腔抽真空，真空压腔内到达设定的真空度后，对模板进行加热，直达到达编织填充带初始固话的温度后，开始进行单独真空压腔下的缓慢固化。所述编织填充带的材质为纤维。所述定型材料采用定型剂溶剂或增韧剂溶剂。采用本专利技术的优点在于：1、通过根据填充区的面积尺寸精确编织出相应截面积的编织填充带，提高了结构件的连接线、整体特性和结构完整性，防止填充材料成型构件转角区应力集中，且通过在真空中加热成型的方法，能够获得更高的成型压力，制备力学性能更好的编织填充带，增强了填充芯材的强度和内部的稳定。2、通过编织模半径的尺寸和编织机上速度的设置，调整编织填充带内部编织带的角度方向，从而控制编织填充带的内部质量，增强内部的稳定性。3、通过设置真空装置设置脱模布、无孔隔离膜和透气毡，编织填充带表面平整光亮，洁净度高、产品物理机械性能优良、热收缩率低、抗拉伸度较好。4、通过在真空条件下加热后固化，降低编织填充带的熔点，降低了加热温度和加热时间，节约能源，同时减少气泡的产生。5、通过采用纤维材质，轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好。6、通过定型剂溶剂或增韧剂溶剂，提高了编织填充带加热后的定型，防止编织填充带固化后发生变形。附图说明图1为本专利技术构件转角间隙填充区示意图。图2为本专利技术编织填充带截面示意图。图3为本专利技术编织纱线与编织轴间夹角示意图。图4为本专利技术编织填充带的预定型结构示意图。图5为本专利技术定型模具结构示意图。图6为本专利技术真空装置结构示意图。图7为本专利技术工业编织结构示意图。图中标记：1、编织填充带，2、编织模，3、真空封袋，4、定型模具，5、真空嘴，6、模板，7、透气毡，8、无孔隔离膜，9、脱模布，10、真空袋。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。实施例1如图1至图6所示，一种复合材料编织填充带的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体步骤如下：步骤一，计算编织填充带1的外圆半径R2：S1=π·(R2-R1)²——（一）R2=+R1——（二）式中：S1为转角间隙填充面积；R1为编织模2半径；步骤二，编织填充带1的编织：按照标准编织工艺将复合材料编织在编织模2的外表面，制备得到整体圆筒结构的编织填充带1,且编织填充带1为多层编织带，外圆半径为R2，内圆半径与编织模2半径相等为R1；步骤三，编织填充带1的预定型：先将定型材料喷涂在编织填充带1的表面，再将编织填充带1装入真空封袋3内预热，得到预定型的编织填充带1；步骤四，编织填充带1的定型：先将预定型的编织填充带1放入定型模具4中，再将定型模具4装入真空装置内，通过对真空装置内抽真空和加热得到定型的编织填充带1。通过建立构件转角间隙填充区的三维模型，确定其面积为S1，编织填充带的截面积与转角间隙填充区的面积相同都为S1，编织模的外径R1为已知，编织填充带的内半径与编织模的半径R1相等，根据公式S1=π·(R2-R1)²计算出编织填充带的外半径R2，在编织设备上安装外径R1的编织模，在编织模上编织多层编织填充带，得到整体结构的圆筒形编织填充带，编织填充带的内半径为R1外半径为R2，将涂有定型材料编织填充带装入真空封袋内预热，减少了编织填充带的熔点，降低了预热温度，提高预热速度，得到预定型的编织填充，最后将预定型的编织填充带套入成型模具中，成型模具通过在真空中加热，能够获得更高的成型压力，制备力学性能更好的编织填充带，最终定型得到强度高和内部的稳定的编织填充带。实施例2如图1至图6所示，一种复合材料编织填充带的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体步骤如下：步骤一，计算编织填充带1的外圆半径R2：S1=π·(R2-R1)²——（一）R2=+R1——（二）式中：S1为转角间隙填充面积；R1为编织模2半径；步骤二，编织填充带1的编织：按照标准编织工艺将复合材料编织在编织模2的外表面，制备得到整体圆筒结构的编织填充带1,且编织填充带1为多层编织带，外圆半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料编织填充带的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体步骤如下：步骤一，计算编织填充带（1）的外圆半径R2：S1=π·(R2‑R1) ²——（一）R2=

【技术特征摘要】
1.一种复合材料编织填充带的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体步骤如下：步骤一，计算编织填充带（1）的外圆半径R2：S1=π·(R2-R1)²——（一）R2=+R1——（二）式中：S1为转角间隙填充面积；R1为编织模（2）半径；步骤二，编织填充带（1）的编织：按照标准编织工艺将复合材料编织在编织模（2）的外表面，制备得到整体圆筒结构的编织填充带（1）,且编织填充带（1）为多层编织带，外圆半径为R2，内圆半径与编织模（2）半径相等为R1；步骤三，编织填充带（1）的预定型：先将定型材料喷涂在编织填充带（1）的表面，再将编织填充带（1）装入真空封袋（3）内预热，得到预定型的编织填充带（1）；步骤四，编织填充带（1）的定型：先将预定型的编织填充带（1）放入定型模具（4）中，再将定型模具（4）装入真空装置内，通过对真空装置内抽真空和加热得到定型的编织填充带（1）。2.如权利要求1所述的一种复合材料编织填充带的制备方法，其特征在于：所述编织工艺中根据公式计算出编织纱线与编织轴间夹角β：β=tan﹣¹...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟伟，单玉才，王阳，杨龙英，张景晨，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51