【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种热塑性树脂基复合材料固化技术,尤其是一种模具加热的固化技术,具体地说是一种基于移动式感应加热模具的双侧移动热源协同原位固化方法。
技术介绍
1、热塑性树脂基复合材料(以下简称“热塑性复材”)轻质高强、冲击韧性高、可快速制造、可回收再造,已成为新一代航空航天高端装备综合性能提升的优选材料。以连续碳纤维增强聚醚醚酮基复材(cf/peek)为例,相较环氧基复材比刚度提升5%,断裂韧性提高近10倍。原位固化是热塑性复材构件高质、高效、低成本制造的重要发展趋势。原位固化过程中,热塑性复材预浸料在铺放的同时完成“熔融→凝结”。然而,现有原位固化方法采用单侧热源加热,原理上必然形成构件厚度方向的严重温度梯度(以cf/peek为例,最大温差δt≥360℃),进而导致构件残余应力大而不均。大而不均的残余应力导致构件变形大、强度低、寿命短,甚至出现层间开裂、纤维脱粘等固化缺陷,已成为制约热塑性复材高质量原位固化的根本原因之一。
2、现有原位固化残余应力和变形控制的方法主要有通过上表面先进热源、回火压实、模具加热等方法。1)上表
...【技术保护点】
1.一种基于移动式感应加热模具的双侧移动热源协同原位固化方法,其特征在于,热塑性复合材料在外部压力下逐层铺叠过程中,在已铺叠材料与即将铺叠材料的待粘合区域施加上侧移动热源,在已铺叠所有层的下表面施加移动式感应加热模具,模具面板的厚度小于等于所采用感应加热系统所对应屈服深度的2倍,控制感应线圈在模具的背面移动,调控线圈的结构尺寸、加热功率和移动路径实现热塑性复合材料构件双侧协同加热。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的调控方法根据热塑性复合材料的熔融温度和层间粘合需求确定上侧移动热源的热源参数,进而虑及环境耗散和热塑性复合材料各向异性传热特性,
...【技术特征摘要】
1.一种基于移动式感应加热模具的双侧移动热源协同原位固化方法,其特征在于,热塑性复合材料在外部压力下逐层铺叠过程中,在已铺叠材料与即将铺叠材料的待粘合区域施加上侧移动热源,在已铺叠所有层的下表面施加移动式感应加热模具,模具面板的厚度小于等于所采用感应加热系统所对应屈服深度的2倍,控制感应线圈在模具的背面移动,调控线圈的结构尺寸、加热功率和移动路径实现热塑性复合材料构件双侧协同加热。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的调控方法根据热塑性复合材料的熔融温度和层间粘合需求确定上侧移动热源的热源参数,进而虑及环境耗散和热塑性复合材料各向异性传热特性,计算或测量已铺叠热塑性复合材料零件上侧面内温度场ts(x,y,t),计算或测量已铺叠所有层下侧面内温度场tb(x,y,t),定义材料已铺叠热塑性复合材料零件上侧面内温度场和下侧面内温度场相似度j:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的热源参数包括热斑尺...
【专利技术属性】
技术研发人员:何锐涛,殷先硕,周锦涛,李迎光,刘舒霆,郭嘉炜,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:
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