一种泡沫夹层结构壁板及其成型方法技术

本发明专利技术涉及一种泡沫夹层结构壁板及其成型方法。所述方法为：铺覆多层下蒙皮预浸料，每铺覆3～5层下蒙皮预浸料通过抽真空进行预压实处理直至达到下蒙皮预浸料的预定层数，然后经过固化，得到下蒙皮预制件；将一泡沫芯材的表面包覆一层胶膜和两层预浸料，再经抽真空预压，得到泡沫预硬化件；将泡沫预硬化件置于下蒙皮预制件中，然后在泡沫预硬化件的表面铺覆多层上蒙皮预浸料，每铺覆3～5层上蒙皮预浸料通过抽真空进行预压实处理直至达到上蒙皮预浸料的预定层数，再通过热压罐进行整体固化成型，得到泡沫夹层结构壁板。本发明专利技术方法以可靠的分步成型工艺，结合高效率的原位共固化技术，解决了复杂泡沫夹层结构壁板的高质量高效率成型问题。

Foam sandwich structure panel and forming method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫夹层结构壁板及其成型方法
本专利技术属于泡沫夹层结构成型
，尤其涉及一种泡沫夹层结构壁板及其成型方法。
技术介绍
针对结构轻量化与高承载的双重需求，结构总体对泡沫夹层结构特别是复杂大尺寸泡沫夹层结构的设计越来越青睐。目前，复杂泡沫夹层结构壁板的成型通常是采用二次胶结的方法进行，现有工艺过程通常工作效率低，工序繁琐，通常需要较多模具，内部质量控制较差，人力物力成本较高。此外，传统的工艺也容易造成泡沫下蒙皮大面积疏松缺陷，同时维型泡沫易出现塌陷风险。针对上述问题，非常有必要提供一种新的泡沫夹层结构壁板的成型方法以及由此成型得到的泡沫夹层结构壁板。
技术实现思路
为了解决现有泡沫夹层结构壁板存在的技术问题，本专利技术提供了一种泡沫夹层结构壁板及其成型方法。本专利技术成型方法以可靠的分步成型工艺结合高效率的原位共固化技术，解决了复杂泡沫夹层结构壁板的高质量高效率成型问题。为了实现上述目的，本专利技术在第一方面提供了一种泡沫夹层结构壁板的成型方法，所述方法包括如下步骤：(1)铺覆多层下蒙皮预浸料，在所述铺覆过程中，每铺覆3～5层所述下蒙皮预浸料通过抽真空的方式进行预压实处理直至达到所述下蒙皮预浸料的预定层数，然后经过固化，得到下蒙皮预制件；(2)将一泡沫芯材的表面包覆一层胶膜和两层预浸料，再经抽真空预压，得到泡沫预硬化件；(3)将所述泡沫预硬化件置于所述下蒙皮预制件中，然后在所述泡沫预硬化件的表面铺覆多层上蒙皮预浸料，在所述铺覆过程中，每铺覆3～5层所述上蒙皮预浸料通过抽真空的方式进行预压实处理直至达到所述上蒙皮预浸料的预定层数，再通过热压罐进行整体固化成型，得到泡沫夹层结构壁板。优选地，在步骤(2)中：将一泡沫芯材分割成多块分块泡沫芯材，分割形成的每相邻两块所述分块泡沫芯材之间的间隙通过胶膜进行补强处理，然后在所述多块分块泡沫芯材的表面整体包覆一层胶膜和两层预浸料，再经抽真空预压，得到所述泡沫预硬化件。优选地，将一泡沫芯材分割成4～5块分块泡沫芯材。优选地，分割形成的每相邻两块所述分块泡沫芯材之间的间隙为0.3～0.4mm。优选地，在步骤(3)中，所述热压罐固化压力不大于650kPa。优选地，在步骤(1)中的所述铺覆过程中，每铺覆5层所述下蒙皮预浸料通过抽真空的方式进行所述预压实处理；和/或在步骤(3)中的所述铺覆过程中，每铺覆5层所述上蒙皮预浸料通过抽真空的方式进行所述预压实处理。优选地，所述下蒙皮预浸料、所述上蒙皮预浸料和/或包覆在所述多块分块泡沫芯材上的预浸料的含胶量为35％～37％。优选地，所述胶膜的固化条件与所述下蒙皮预浸料、所述上蒙皮预浸料和包覆在所述多块分块泡沫芯材上的预浸料的固化条件相同。优选地，所述下蒙皮预浸料和/或所述上蒙皮预浸料为高温环氧预浸料；和/或所述胶膜为耐高温胶膜；和/或所述泡沫芯材为聚甲基丙烯酰亚胺泡沫芯材。本专利技术在第二方面提供了由本专利技术在第一方面所述的成型方法成型得到的泡沫夹层结构壁板。本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：(1)本专利技术方法针对大尺寸复杂泡沫夹层壁板结构，采用原位集成共固化的方式，即前级特征预压实或固化后，作为后级特征的“基准”或“模具”，通过逐步(预)固化-共固化的方法，将复杂构型部件先“化整为零”，再“化零为整”，进而形成整体结构；相比传统复杂型面泡沫夹层结构成型，其内部成型质量具有突出优势。(2)本专利技术特别涉及一种逐步(预)固化-共固化的方法，通过分别控制蒙皮、蒙皮与泡沫界面等成型质量以构成完整的原位共固化成型质量控制技术；本专利技术方法可解决现有技术的不足与缺失，并可提高工作效率和降低生产成本，其关键技术在于：本专利技术以可靠的分步成型工艺，将下蒙皮进行高质量成型后，结合高效率的原位共固化技术，以固化好的下蒙皮作为模具，进行泡沫和上蒙皮的原位共固化成型，保证了内部成型质量，实现了复杂泡沫夹层结构壁板原位共固化成型质量控制。(3)本专利技术方法采用壁板下蒙皮预压实预固化成型，解决了泡沫夹层结构壁板特别是大尺寸复杂泡沫夹层结构壁板的下蒙皮质量疏松的问题。(4)本专利技术在成型泡沫夹层结构壁板时，采用下蒙皮预制件为“基准”或“模具”，在下蒙皮预制件的基础上依次铺覆泡沫预硬化件和上蒙皮预浸料，并且对壁板上蒙皮预浸料进行了预压实处理，最后经整体原位共固化成型，保证了泡沫夹层结构壁板上蒙皮的成型质量。(5)本专利技术的一些优选实施方案中，采用泡沫芯材分块包覆并固化的方式，在保证减重的前提下，不仅提高了泡沫的强度，还解决了整块泡沫直接使用易出现塌陷的问题。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术在第一方面提供了一种泡沫夹层结构壁板的成型方法，所述方法包括如下步骤：(1)铺覆多层下蒙皮预浸料，在所述铺覆过程中，每铺覆3～5层(例如3、4或5层)所述下蒙皮预浸料通过抽真空的方式进行预压实处理直至达到所述下蒙皮预浸料的预定层数，然后经过固化，得到下蒙皮预制件。(2)将一泡沫芯材的表面包覆一层胶膜和两层预浸料(例如碳布预浸料)，再经抽真空预压，得到泡沫预硬化件；在本专利技术中，将所述泡沫芯材的表面包覆所述胶膜之后，再包覆两层预浸料，再经抽真空工艺下进行预压，达到预固化(半固化或固化状态)从而形成所述泡沫预硬化件(泡沫预硬化体)。(3)将所述泡沫预硬化件置于所述下蒙皮预制件中，然后在所述泡沫预硬化件的表面铺覆多层上蒙皮预浸料，在所述铺覆过程中，每铺覆3～5层(例如3、4或5层)所述上蒙皮预浸料通过抽真空的方式进行预压实处理直至达到所述上蒙皮预浸料的预定层数，再通过热压罐进行整体固化成型，得到泡沫夹层结构壁板；在本专利技术中，所述泡沫夹层结构壁板从下至上依次包括壁板下蒙皮、泡沫夹层和壁板上蒙皮。本专利技术方法具体包括高温泡沫变形控制，预浸料预压实状态控制，固化制度确定，界面质量控制、泡沫分块拼接以及多层次固化等几个重要方面。本专利技术方法可解决现有技术的不足与缺失，并可提高工作效率和降低生产成本，其关键技术在于：本专利技术以可靠的分步成型工艺，将下蒙皮进行高质量成型后，结合高效率的原位共固化技术，以固化好的下蒙皮作为模具，进行泡沫和上蒙皮的原位共固化成型，保证了内部成型质量，实现了复杂泡沫夹层结构壁板原位共固化成型质量控制。本专利技术方法以可靠的分步成型工艺结合高效率的原位共固化技术，解决了复杂泡沫夹层结构壁板的高质量高效率成型问题，相比传统的采用泡沫下蒙皮、维型泡沫、泡沫上蒙皮整体共胶接固化的成型方式，可以有效避免传统共固化方式由于泡沫芯材不利于传力而导致出现层间间隙及产品内部质量缺陷的问题，本专利技术采用壁板下蒙皮预压实预固化成型，解决了泡沫夹层结构壁板特别是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泡沫夹层结构壁板的成型方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n(1)铺覆多层下蒙皮预浸料，在所述铺覆过程中，每铺覆3～5层所述下蒙皮预浸料通过抽真空的方式进行预压实处理直至达到所述下蒙皮预浸料的预定层数，然后经过固化，得到下蒙皮预制件；/n(2)将一泡沫芯材的表面包覆一层胶膜和两层预浸料，再经抽真空预压固化，得到泡沫预硬化件；/n(3)将所述泡沫预硬化件置于所述下蒙皮预制件中，然后在所述泡沫预硬化件的表面铺覆多层上蒙皮预浸料，在所述铺覆过程中，每铺覆3～5层所述上蒙皮预浸料通过抽真空的方式进行预压实处理直至达到所述上蒙皮预浸料的预定层数，再通过热压罐进行整体固化成型，得到泡沫夹层结构壁板。/n

【技术特征摘要】
1.一种泡沫夹层结构壁板的成型方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)铺覆多层下蒙皮预浸料，在所述铺覆过程中，每铺覆3～5层所述下蒙皮预浸料通过抽真空的方式进行预压实处理直至达到所述下蒙皮预浸料的预定层数，然后经过固化，得到下蒙皮预制件；
(2)将一泡沫芯材的表面包覆一层胶膜和两层预浸料，再经抽真空预压固化，得到泡沫预硬化件；
(3)将所述泡沫预硬化件置于所述下蒙皮预制件中，然后在所述泡沫预硬化件的表面铺覆多层上蒙皮预浸料，在所述铺覆过程中，每铺覆3～5层所述上蒙皮预浸料通过抽真空的方式进行预压实处理直至达到所述上蒙皮预浸料的预定层数，再通过热压罐进行整体固化成型，得到泡沫夹层结构壁板。


2.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，在步骤(2)中：
将一泡沫芯材分割成多块分块泡沫芯材，分割形成的每相邻两块所述分块泡沫芯材之间的间隙通过胶膜进行补强处理，然后在所述多块分块泡沫芯材的表面整体包覆一层胶膜和两层预浸料，再经抽真空预压，得到所述泡沫预硬化件。


3.根据权利要求2所述的成型方法，其特征在于：
将一泡沫芯材分割成4～5块分块泡沫芯材。


4.根据权利要求2所述的成型方法，其特征在于：
分割形成的每相邻两块所述分块泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：田智立，张涛，陈磊，井文奇，魏洪峰，李卓达，夏雅男，杜逸飞，刘雷波，张昊，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11