【技术实现步骤摘要】
净尺寸复合材料异构件的制备方法
[0001]本专利技术涉及复合材料的制备
,具体地指一种净尺寸复合材料异构件的制备方法。
技术介绍
[0002]航天领域的柔性喷管一般采用金属作为摆动喷管的承力材料,金属制备的承力件不但最高使用温度要求达到250℃以上,而且还要能够承受喷射载荷,燃烧室压强和摆动,并能在相应载荷下保持基本结构形状。非金属复合材料具备质量轻、强度高的力学性能,在航空航天领域的应用日益广泛。使用非金属复合材料代替柔性喷管中的金属承力材料,能够使柔性喷管具备更加优异的功能,提升产品的综合性能。
[0003]柔性喷管中非金属制备的承力件需同时满足以下几点:1.耐高温;2.高承重力;3.高装配精度;4.不存在变形问题;5.高要求的外观质量。现有专利申请“一种耐高温碳纤维复合材料筒体承力层及其制备工艺”(申请公布号:CN 113059828 A)承力及耐高温性能满足使用要求,但是预浸料片在铺贴过程中需采取对接的方式进行拼接,且每层的铺贴起点需要错位,承力层的制造工艺繁琐,生产效率低。
技术实现思路
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种净尺寸复合材料异构件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1),制备预浸碳布:以平纹碳布、钡酚醛树脂制备预浸碳布;步骤2),预浸碳布冷冻、分切:将预浸碳布冷冻一段时间后取出,按照复合材料异构件(5)的型面将冷冻后的片状预浸碳布裁切成相应的环状预浸碳布(4),再冷冻保存;步骤3),环形下模具组件预热:将与所述复合材料异构件(5)外侧型面相匹配的环形下模具组件(1)装配完毕后,在40~60℃条件下将环形下模具组件(1)预热1~2h,将所述环状预浸碳布(4)在环形下模具组件(1)内侧试粘,若环状预浸碳布(4)能够粘贴在环形下模具组件(1)内侧,则进行步骤4);步骤4),环状预浸碳布铺层;将所述环状预浸碳布(4)逐层铺贴在环形下模具组件(1)内侧表面,手工剪切未贴合部分的预浸碳布,重复上述步骤铺贴若干层,使预浸碳布铺层厚度为复合材料异构件(5)厚度的1.2~1.4倍,得到环形下模具组件
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预浸碳布铺层;步骤5),抽真空,一次预成型;将所述环形下模具组件
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预浸碳布铺层包裹透气毡和真空袋,在40~60℃条件下抽真空,真空度为
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0.07~
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0.12MPa,并预热3.5~4.5h,真空袋去除后得到环形下模具组件
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一次预成型异构件;步骤6),模压,二次预成型:将与所述复合材料异构件(5)内侧型面相匹配、同时与所述环形下模具组件(1)相匹配的环形上模具组件(2)装配完毕后,在一次预成型异构件内侧盖合环形上模具组件(2),并将环形下模具组件(1)与环形上模具组件(2)之间采用大螺钉(3)紧固,然后在加压机上加压4~6MPa,多次加压紧固后,得到环形下模具组件
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二次预成型异构件
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环形上模具组件;步骤7),模压固化:将所述环形下模具组件
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二次预成型异构件
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环形上模具组件按照逐渐增加温度的方式进行模压固化,并在模压固化过程中加压9~12MPa,模压固化降温至85~95℃后即可停止加压,得到环形下模具组件
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复合材料异构件
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环形上模具组件,待环形下模具组件或环形上模具组件降温至25~35℃后,将环形下模具组件
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复合材料异构件
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环形上模具组件从压力机上取下;步骤8),取出异构件:先将环形下模具组件(1)和环形上模具组件(2)之间的大螺钉(3)拆卸,再将环形上模具组件(2)拆卸,最后将环形下模具组件(1)拆卸,得到净尺寸的复合材料异构件(5)。2.根据权利要求1所述的净尺寸复合材料异构件的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述预浸碳布中的钡酚醛树脂重量含量为40%~55%。3.根据权利要求1所述的净尺寸复合材料异构件的制备方法,其特征在于:步骤2)中,所述环状预浸碳布(4)内径(D1)等于复合材料异构件(5)小头端的外径(D3),所述环状预浸碳布(4)外径(D2)等于复合材料...
【专利技术属性】
技术研发人员:王付青云,李艳阳,金秀秀,佘平江,舒威,龙小裕,
申请(专利权)人:湖北三江航天江北机械工程有限公司,
类型:发明
国别省市:
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