一种电加热单元模具及其制备电加热单元组件的方法技术

本发明专利技术公开了一种电加热单元模具及制备电加热单元的方法，电加热单元模具底座向上凸起与蒙皮1‑2层内处的叶身前缘形状和尺寸相同的凸模；凸模工作面端和非工作面端的周长分别为电加热单元组件从叶身前缘分界线向工作面端和非工作面端包裹的周长，凸膜两端的底座上端面随电加热单元的两个边与叶身前缘的交接曲线的变化而变化。在电加热单元模具的凸模上铺放一层或多层绝缘保护层预浸料，再铺放电加热单元，最后再铺放一层或多层绝缘保护层预浸料；套密封袋抽真空压实。使用本发明专利技术电加热单元模具制作的电加热单元组件一次性铺装在叶片前缘的规定位置，减少了泡沫芯的折断和损坏几率，铺层致密度高，强度高，制作精确度高，不影响叶片气动性能。

A mould for electric heating unit and the method for preparing the components of electric heating unit

【技术实现步骤摘要】
一种电加热单元模具及其制备电加热单元组件的方法
本专利技术属于风洞压缩机
，涉及一种电加热单元模具及其制备电加热单元组件的方法。
技术介绍
风洞是进行空气动力学试验的基本设备，风洞运行时，维持气体流动的能量是由电机驱动轴流风机风扇而提供的，气流在风洞管道中的能量消耗，具体表现在压力降低，轴流风机的作用是提高气流的压力，当二者达到平衡时，风洞便能稳定运转，一般风洞的功率很大，要求轴流风机的功率也很高，否则会造成大量风能损失，影响风洞的试验段各项性能指标。结冰风洞在试验过程中，由于湿冷环境下现有风洞叶片前缘会出现结冰现象，结冰到一定程度时会引起较大振动致使试验无法继续进行，同时冰块脱落会对结冰风洞内的设备造成破坏。因此结冰风洞叶片要具备防结冰功能，传统防结冰叶片是在蒙皮1-2层之内的叶片前缘内直接层铺绝缘保护层、电加热元件和绝缘保护层，不但制作困难，且由于钢制叶柄和泡沫芯连接处薄弱，叶片后缘薄，在多次层铺按压下，连接处泡沫芯易折断，泡沫芯后缘容易损坏，为此层铺过程纤维铺放按压力度小，铺层松散，致密度差，制作精确度低，甚至影响叶片整体结构，影响叶片气动性能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种电加热单元模具及其制备电加热单元组件的方法，使用该电加热单元模具制作的电加热单元组件预制件一次性铺装在叶片前缘的规定位置，减少了泡沫芯的折断和损坏几率，铺层致密度高，强度高，制作精确度高，不影响叶片气动性能。为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是：一种电加热单元模具，其为一体件，下端为底座，底座向上凸起与蒙皮1-2层内处的叶片叶身前缘的形状和尺寸相同的凸模；凸模左右两侧的底座上端面为平面，凸模工作面端的周长为电加热单元组件从叶身前缘分界线向工作面端包裹的周长，其非工作面端的周长为电加热单元组件从叶身前缘分界线向非工作面端包裹的周长；凸膜前后两端的底座上端面为曲面，分别随电加热单元组件的两个边与叶身前缘的交接曲线的变化而变化；凸膜左右两侧和前后两端的底座上端面的宽度保证铺层完成后留下的位置仍能够固定抽真空袋的固定。进一步优选地，所述凸模工作面端长度不小于80mm，非工作面端长度不小于130mm。一种使用上述电加热单元模具制作电加热单元组件的方法，其包括以下步骤：（1）制作电加热单元组件，根据电加热单元组件的整体长度要求，剪裁两层以上的绝缘保护层预浸料；在平面工作台上铺装一层绝缘保护层预浸料，将电加热元件粘接在绝缘保护层上，再加一层绝缘保护层预浸料，除电加热元件的两个接线端子外其余加热元件被密封包裹在绝缘保护层预浸料内，然后弯折使两个接线端子从一个方向上、下引出制成电加热单元；（2）根据绝缘需要在电加热单元模具的凸模上铺放内层的一层或多层绝缘保护层预浸料，再铺放电加热单元，最后再铺放外层的一层或多层绝缘保护层预浸料；套密封袋抽真空压实。进一步优选地，步骤（2）中的内层和外层的绝缘保护层预浸料都是玻璃纤维预浸布。进一步优选地，步骤（2）中的内层的多层绝缘保护层预浸料包括内层固化的玻璃纤维预浸布壳体和外层挨着电加热单元组件的软态玻璃纤维预浸布壳体；所述外层的多层绝缘保护层包括内层挨着电加热单元组件的软态玻璃纤维预浸布壳体、中间的固化的玻璃纤维预浸布壳体和外层的软态玻璃纤维预浸布壳体；所述固化的玻璃纤维预浸布壳体的制作：将剪裁好的玻璃纤维预浸布双层交叉布纹固定在电加热单元模具的凸膜上，然后套密封袋抽真空压实后放入压机内在在130-180℃，优选130-140℃的温度下固化成型，取下。固化的玻璃纤维预浸布壳体避免了蒙皮中的预浸碳纤维布的毛刺穿越而与电加热单元连接短路，损坏电加热单元，使电加热单元加热失效。进一步优选地，步骤（2）中的电加热单元组件为碳纳米电加热单元组件；所述碳纳米电加热单元组件包括内、外绝缘保护层和由铜皮串联的五片相同的碳纳米管膜电加热片，每相邻两片碳纳米管膜电加热片之间间隔一个碳纳米管膜电加热片的缝隙；将除两个接线端子外的五片碳纳米管膜电加热片密封紧贴夹持固定在尺寸稍大的内、外绝缘保护层内，然后对折，使两片碳纳米管膜电加热片正好位于另三个碳纳米管膜电加热片之间的缝隙内，两个接线端子在同一方向上、下引出。碳纳米管膜电加热片组件厚度仅0.01mm，厚度小，重量轻，升温速度快，加热均匀，热膨胀系数小，加热后变形可以忽略不计，加热后不会给叶片结构造成任何影响，不影响叶片气动性能，并能有效的阻止结冰风洞叶片前缘结冰的现象，通电简单快捷；并且可以随叶片翼型变化铺层，使用非常方便。将碳纳米管膜电加热片组件做成这个样子，占用的面积小，避免了各片碳纳米管膜电加热片之间的连接短路，且容易安装到叶片上。使用本专利技术电加热单元模具制作的电加热单元组件预制件一次性铺装在叶片前缘的规定位置，减少了叶柄和泡沫芯连接处的折断机会，降低了泡沫芯前、后缘的损坏几率，铺层致密度高，强度高，制作精确度高，与叶片前缘无缝隙安装，不影响叶片气动性能。尤其是碳纳米管膜电加热片组件厚度小，重量轻，升温速度快，加热均匀，热膨胀系数小，加热后变形可以忽略不计，加热后不会给叶片结构造成任何影响，通电简单快捷。附图说明图1为本专利技术电加热单元模具从非工作面看的立体图；图2为本专利技术电加热单元模具从工作面看的主视图；图3为本专利技术电加热单元模具从工作面看的俯视图；图4为本专利技术电加热单元模具从工作面看的左视图；图5为本专利技术电加热单元模具从工作面看的右视图；图6为图2的AA剖视图；图7为本专利技术有电加热单元组件的叶片中叶片前缘处的结构示意图；图8为本专利技术叶片中加热单元组件的碳纳米管膜电加热片组件的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的描述。如图1至图6所示，本实施例电加热单元模具为一体件，下端为底座1，底座1向上凸起与蒙皮1-2层内处的叶片叶身前缘的形状和尺寸相同的凸模4。凸模4左右两侧的底座上端面5为平面，凸模4工作面端3的周长为电加热单元组件4从叶身前缘分界线向工作面端包裹的周长，其非工作面端7的周长为电加热单元组件从叶身前缘分界线向非工作面端包裹的周长。凸膜4前后两端的底座上端面2和6为曲面，分别随电加热单元的两个边与叶身前缘的交接曲线的变化而变化。凸膜4左右两侧和前后两端的底座上端面5、5、2和6的宽度保证铺层完成后留下的位置仍能够固定抽真空袋的固定。优选地，所述凸模4工作面端3长度不小于80mm，非工作面端7长度不小于130mm。一种使用上述电加热单元模具制作电加热单元组件的方法，其包括以下步骤：（1）制作电加热单元组件，根据电加热单元组件的整体长度要求，剪裁两层以上的绝缘保护层预浸料；在平面工作台上铺装一层绝缘保护层预浸料，将电加热元件粘接在绝缘保护层上，再加一层绝缘保护层预浸料，除电加热元件的两个接线端子外其余加热元件被密封包裹在绝缘保护层预浸料内，然后弯折使两个接线端子从一个方向上、下引出制成电加热单元。（2）根据绝缘需要在电加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电加热单元模具，其特征在于：其为一体件，下端为底座，底座向上凸起与蒙皮1-2层内处的叶片叶身前缘的形状和尺寸相同的凸模；凸模左右两侧的底座上端面为平面，凸模工作面端的周长为电加热单元组件从叶身前缘分界线向工作面端包裹的周长，其非工作面端的周长为电加热单元组件从叶身前缘分界线向非工作面端包裹的周长；凸膜前后两端的底座上端面为曲面，分别随电加热单元组件的两个边与叶身前缘的交接曲线的变化而变化；凸膜左右两侧和前后两端的底座上端面的宽度保证铺层完成后留下的位置仍能够固定抽真空袋的固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种电加热单元模具，其特征在于：其为一体件，下端为底座，底座向上凸起与蒙皮1-2层内处的叶片叶身前缘的形状和尺寸相同的凸模；凸模左右两侧的底座上端面为平面，凸模工作面端的周长为电加热单元组件从叶身前缘分界线向工作面端包裹的周长，其非工作面端的周长为电加热单元组件从叶身前缘分界线向非工作面端包裹的周长；凸膜前后两端的底座上端面为曲面，分别随电加热单元组件的两个边与叶身前缘的交接曲线的变化而变化；凸膜左右两侧和前后两端的底座上端面的宽度保证铺层完成后留下的位置仍能够固定抽真空袋的固定。


2.根据权利要求1所述的电加热单元模具，其特征在于：所述凸模工作面端长度不小于80mm，非工作面端长度不小于130mm。


3.一种使用权利要求1或2所述的电加热单元模具制作电加热单元组件的方法，其包括以下步骤：
（1）制作电加热单元组件，根据电加热单元组件的整体长度要求，剪裁两层以上的绝缘保护层预浸料；在平面工作台上铺装一层绝缘保护层预浸料，将电加热元件粘接在绝缘保护层上，再加一层绝缘保护层预浸料，除电加热元件的两个接线端子外其余加热元件被密封包裹在绝缘保护层预浸料内，然后弯折使两个接线端子从一个方向上、下引出制成电加热单元；
（2）根据绝缘需要在电加热单元模具的凸模上铺放内层的一层或多层绝缘保护层预浸料，再铺放电加热单元，最后再铺放外层的一层或多层绝缘保护层预浸料；套密封袋...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆红云，闵殿喜，王茂，熊建军，孙于涛，寇巧娜，倪章松，郭龙，
申请(专利权)人：惠阳航空螺旋桨有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13