一种超厚度比复合材料制件固化温度分控方法技术

本发明专利技术公开了一种超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，根据超厚度比复合材料制件的厚度变化梯度分区，并分别覆盖不同厚度的隔热层，再进行加热固化。本发明专利技术只需通过调整隔热层厚度来控制制件固化的温度梯度，并且通过单独改变某一区域的隔热层厚度，对制件进行分段控制，而不影响其余区域，达到对制件分段温控的目的；与现有技术相比，本发明专利技术温度分控方法仅需更换材料及厚度，操作简单，且不需要大量的热分布模拟数据，大量降低了制件温控试错成本，同时对于固化参数的设置要求不高；且仅通过变更隔热材料的材质或厚度，来针对性的控制某一区域的温度分布情况，对于制件的其他分区控制互不影响，具有良好的实用价值。具有良好的实用价值。具有良好的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种超厚度比复合材料制件固化温度分控方法


[0001]本专利技术涉及一种超厚度比复合材料制件固化温度分控方法。

技术介绍

[0002]先进树脂基复合材料比强度高，重量轻，并且具有耐腐蚀、耐疲劳等优点，在航空领域的应用日渐广泛。目前大厚度构件越来越多，例如复材装甲壳、压力容器、发动机叶片等。对于大厚度制件，尤其是整体零件厚度差值较大的零件来说，固化时的温度梯度差距比较大，导致由于固化不均、或局部固化不完全导致零件变形严重。
[0003]对于控制超厚度比制件在固化中的梯度分布，现有技术是从固化过程以及工装设计上进行控制的。其中，通过工装设计上的控制，需要考虑到工装材质、工装厚度等各个方面因素；且这种控制方式需要前期进行仿真模拟来保证工装设计可以有效对温度梯度较大的区域进行矫正，而固化仿真的有限元建立比较复杂，且难以准确模拟真实的固化过程。因此，固化过程上的控制成为主要的控制方式。固化过程控制主要是通过调整升温速率、增加保温平台或者延长保温时间，来平衡固化过程中制件不同区域的温度梯度，但这种控制方式存在以下问题：1、通过调整升温速率，使制件不同的区域或者不同的升温阶段中，升温速率尽量贴近，但对于厚度差距较大的制件，速率较难统一，需要经过多次试验摸索；同时速率的调整对于制件的所有区域都会产生影响，难以协调；2、增加保温平台，使制件在温差较大的阶段先达到一次热平衡，但增加保温平台会延长制件的固化周期，增加固化成本；3、调整制件固化过程中的热辐射姿态，使制件不同区域接受热辐射的状态接近，但此方式受制于制件的模具状态，例如模具厚度、模具摆放方式等。
[0004]因此，如何解决现有的温控方式需要大量试验积累，耗时长，且成本高昂等缺点成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述存在的问题，本专利技术提供一种超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，根据超厚度比复合材料制件的厚度变化梯度分区，并分别覆盖不同厚度的隔热层，再进行加热固化，有效解决超厚度比复合材料制件固化中的梯度分布问题。具体技术方案如下：本专利技术提供一种超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，根据超厚度比复合材料制件的厚度变化梯度分区，并分别覆盖不同厚度的隔热层，再进行加热固化。
[0006]前述的超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，具体包括如下步骤：1）规划制件温度梯度分区：根据超厚度比复合材料制件的厚度变化特点，将超厚度比复合材料制件进行梯度分区，以此作为制件固化温度梯度分区的基础；2）零件铺贴及封装：将用于制备超厚度比复合材料制件的预浸料按要求铺贴在模具上，并预压后采用封装材料进行封装；
3）覆盖隔热层：根据步骤1）中规划的制件温度梯度分区，分别在封装的超厚度比复合材料制件预浸料上覆盖不同厚度的隔热层；4）固化成型：将铺放隔热层后的超厚度比复合材料制件进行加热加压，使其固化成型；5）脱模：待超厚度比复合材料制件固化成型后，拆除隔热层以及封装材料，并将制件与模具分离即可。
[0007]前述的超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，步骤1）中所述规划制件温度梯度分区为将超厚度比复合材料制件厚度相近的连续区域作为一个梯度分区。
[0008]优选的，前述的超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，所述梯度分区同一区域的厚度变化不超过10mm。
[0009]前述的超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，步骤3）中所述覆盖不同厚度的隔热层为在超厚度比复合材料制件厚度较小的区域铺贴较少的隔热层，在超厚度比复合材料制件厚度较大的区域铺贴较多的隔热层。
[0010]优选的，前述的超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，超厚度比复合材料制件厚度较大区域铺贴的下层隔热层与在超厚度比复合材料制件厚度较小的区域铺贴的隔热层一体设计，且隔热层的厚度根据超厚度比复合材料制件的厚度变化呈梯度变化。
[0011]前述的超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，所述隔热层为玻璃纤维织物、隔热棉、透气毡或硅橡胶中的一种或多种组合；优选为玻璃纤维织物。
[0012]本专利技术的有益效果：本专利技术温度分控方法只需通过调整隔热层厚度来控制制件固化的温度梯度，并且通过单独改变某一区域的隔热层厚度，对制件进行分段控制，而不影响其余区域；即该温控方式可通过调整不同区域的隔热材料，来达到对制件分段温控的目的；与现有技术相比，本专利技术具有以下几个优势：1、与传统温控方法相比，本专利技术温度分控方法仅需更换材料及厚度，操作简单；2、与传统温控方法相比，本专利技术温度分控方法不需要大量的热分布模拟数据，大量降低了制件温控试错成本；3、与传统温控方法相比，本专利技术温度分控方法对于固化参数的设置要求不高；4、与传统温控方法相比，本专利技术温度分控方法对于制件的分区控制互不影响，可以通过变更隔热材料的材质或厚度，来针对性的控制某一区域的温度分布情况。
附图说明
[0013]图1为本专利技术超厚度比复合材料制件固化温度分控方法覆盖隔热层示意图。
具体实施方式
[0014]下面将结合实施例及附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术较佳实施例，而不是全部的实施例，亦并非是对本专利技术作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用所揭示的
技术实现思路
加以变更或改型等同变化。但是凡是未脱离本专利技术技术方案内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本专利技术技术方案的保护范围。
[0015]实施例1本实施例是一种超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，根据超厚度比复合材料制件的厚度变化梯度分区，并分别覆盖不同厚度的隔热层，再进行加热固化。因此，只需通过调整隔热层厚度来控制制件固化的温度梯度，并且通可过单独改变某一区域的隔热层厚度，对制件进行分段控制，而不影响其余区域；即该温控方式可通过调整不同区域的隔热材料，来达到对制件分段温控的目的，有效解决超厚度比复合材料制件固化中的梯度分布问题。
[0016]本实施例所述的超厚度比复合材料制件固化温度分控方法具体包括如下步骤：1）规划制件温度梯度分区：根据超厚度比复合材料制件的厚度变化特点，将超厚度比复合材料制件进行梯度分区，规划制件温度梯度分区，以此作为制件固化温度梯度分区的基础；所述规划制件温度梯度分区为将超厚度比复合材料制件厚度相近的连续区域作为一个梯度分区，且同一区域的厚度变化不超过10mm。
[0017]2）零件铺贴及封装：将用于制备超厚度比复合材料制件的预浸料按要求铺贴在模具上，并预压后采用封装材料进行封装。
[0018]3）覆盖隔热层：根据步骤1）中规划的制件温度梯度分区，分别在步骤2）中封装的超厚度比复合材料制件预浸料上覆盖不同厚度的隔热层。具体为：在超厚度比复合材料制件厚度较小的区域铺贴较少的隔热层，在超厚度比复合材料制件厚度较大的区域铺贴较多的隔热层。且作为优选的实施方式的，超厚度比复合材料制件厚度较大区域铺贴的下层隔热层与在超厚度比复合材料制件厚度较小的区域铺贴的隔热层一体设计，且隔热层的厚度根据超厚度比复合材料制件的厚度变化呈梯度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，其特征在于：根据超厚度比复合材料制件的厚度变化梯度分区，并分别覆盖不同厚度的隔热层，再进行加热固化。2.根据权利要求1所述的超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，其特征在于：包括如下步骤：1）规划制件温度梯度分区：根据超厚度比复合材料制件的厚度变化特点，将超厚度比复合材料制件进行梯度分区，以此作为制件固化温度梯度分区的基础；2）零件铺贴及封装：将用于制备超厚度比复合材料制件的预浸料按要求铺贴在模具上，并预压后采用封装材料进行封装；3）覆盖隔热层：根据步骤1）中规划的制件温度梯度分区，分别在封装的超厚度比复合材料制件预浸料上覆盖不同厚度的隔热层；4）固化成型：将铺放隔热层后的超厚度比复合材料制件进行加热加压，使其固化成型；5）脱模：待超厚度比复合材料制件固化成型后，拆除隔热层以及封装材料，并将制件与模具分离即可。3.根据权利要求2所述的超厚度比复合材料制件固化温度分控方法，其特征在于：步骤1）中所述规划制件温度梯度分区为将超厚度比复合材料制件厚度相近的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎玉钦，马秀菊，高志强，宋宏翔，周娴，郭渊，姚海涛，邵凯，闫涛，何凯，陈志霞，沈科君，
申请(专利权)人：航天海鹰镇江特种材料有限公司，
类型：发明
国别省市：