本发明专利技术涉及一种复合材料的加工装置及加工方法，尤其涉及一种微波固化纤维增强树脂基复合材料加工装置及加工方法。罐体布置多边形多模谐振腔，包括微波源水冷接口、微波源电气接口与磁控管连接，磁控管布置在罐体的外侧，磁控管通过磁控管天线与矩形波导管连接，矩形波导管布置在多边形多模谐振腔的外侧，多边形多模谐振腔的内侧壁上布置真空管接头，多边形多模谐振腔内放置工作台，模具放置在工作台上，模具内放置复合材料、且上端布置真空阀，真空阀通过真空管与真空管接头连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种复合材料的加工装置及加工方法，尤其涉及一种。
技术介绍
纤维增强树脂基复合材料具有高比強度和比刚度、质量轻、耐热、耐腐蚀、抗疲劳、减震性能好等优点，广泛用于航空航天领域、交通运输、风カ发电、电子电カ等领域。预浸料则是把強化纤维(碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维)浸溃在基体(环氧树脂、聚酯树脂、热可塑性树脂等)中制成的预浸料片材产品，是复合材料的中间材料。 由于复合材料具有上述优异的性能，故针对不同的复合材料构件发展出了不同的成型方法。其中，热压罐成型方法在航空航天、汽车制造和石油化工等领域有着非常广泛的应用。尤其是在航空航天领域已经成为最为重要的成型エ艺。但热压罐成型技术存在诸多的问题和缺陷(1)热压罐固化时间长、能耗高及资源利用率低。热压罐エ艺主要以对流换热的形式从外到里加热构件，温度差异是引起其内部热传导发生的根本原因。复合材料成型固化时间长，并需要保证足够的温度均匀性。这种加热方式效率低，时间长，温度控制具有滞后性，大量的能源被消耗。(2)热压罐成型大尺寸和厚度的构件会出现无法接受的温度梯度和比较差的压实度。大尺寸复杂复合材料的成型需要复杂的模具型面和支撑，热传导和表面的对流换热困难，构件的温度均匀性差。最終将导致构件产生残余应カ和变形。厚层合板在固化中温度梯度会导致粘性和固化度的各向异性，温度峰值首先出现在层板表面附近，然后向中央扩散，且几何形态对固化厚截面层板内部微裂纹的发展和脱胶有显著影响。同吋，热压罐共固化的复合材料胶结界面存在一些缺陷，力学性能不够理想，影响复合材料的质量和使用寿命。
技术实现思路
本专利技术针对上述不足提供了一种。本专利技术采用如下技术方案 本专利技术所述的微波固化纤维增强树脂基复合材料加工装置，包括微波源水冷接ロ，微波源电气接ロ，磁控管，磁控管天线，矩形波导管，多边形多模谐振腔，罐体，复合材料，真空管，真空管接头，真空阀，工作台，模具；所述的罐体布置多边形多模谐振腔，包括微波源水冷接ロ、微波源电气接ロ与磁控管连接，磁控管布置在罐体的外侧，磁控管通过磁控管天线与矩形波导管连接，矩形波导管布置在多边形多模谐振腔的外侧，多边形多模谐振腔的内侧壁上布置真空管接头，多边形多模谐振腔内放置工作台，模具放置在工作台上，模具内放置复合材料、且上端布置真空阀，真空阀通过真空管与真空管接头连接。本专利技术所述的微波固化纤维增强树脂基复合材料加工装置，还包括压カ表，控制柜，真空泵，空气压缩机；所述的控制柜布置在罐体的外侧，真空泵的气体输出端延伸入多边形多模谐振腔内，空气压缩机的气体输入端延伸入多边形多模谐振腔内，控制柜内控制模块控制真空泵与空气压缩机，压カ表与多边形多模谐振腔连接。本专利技术所述的微波固化纤维增强树脂基复合材料加工装置，还包括红外测温探头，泄压阀；所述的红外测温探头布置在多边形多模谐振腔的外侧的顶端，泄压阀布置在罐体的外壁上； 本专利技术所述的微波固化纤维增强树脂基复合材料加工装置，所述的多边形多模谐振腔内的微波是TEM波或TE波或TM波。本专利技术所述的微波固化纤维增强树脂基复合材料加工装置，所述的多边形多模谐振腔的形状是六边形长方体或矩形长方体。 本专利技术所述的微波固化纤维增强树脂基复合材料加工装置的制备方法，其特征在于步骤如下 1)、制备材料，在模具上涂抹脱模剂，将复合材料放置在脱模剂上，复合材料上覆盖脱模布，脱模布上放置带孔隔离膜，带孔隔离膜的上方覆盖透气毡； 2)、用真空袋罩盖整个复合材料及脱模布、带孔隔离膜、透气毡，使用密封胶带将真空袋，固定在模具； 3)、在真空袋上端布置真空阀，真空阀上安装快速接头，加工材料制备完成； 4)、将上述制备完成的复合材料放入工作台，将装快速接头接入真空管； 5)、将其真空袋抽至真空，通过空气压缩机对多边形多模谐振腔(6)内填充压缩空气或惰性气体； 6)、启动微波设备对复合材料进行加热，红外测温探头实时測量其复合材料的温度，保证固化过程的可控性； 7)、加热完成后，打开泄压阀释放罐体内压力，取出复合材料直至冷却，制备完成。有益效果 本专利技术提供的；该方法采用功率线性可调的微波加热和抽真空加压固化成型复合材料，在短时间内完成纤维增强树脂基复合材料的成型，提高构件的质量和性能。该装置可以成型高性能、尺寸稳定性好、内应カ和变形小的纤维增强树脂基复合材料。同时极大的缩短了生产时间，提高了能源利用率。实现了纤维增强树脂基复合材料的快速固化成型。采用先进的多边形微波多模谐振腔体外加圆柱形罐体的结构方式，实现装置内电磁场的均匀性和保证压カ容器的安全性。该方法和装置可以解决传统热压罐成型方法制造纤维增强复合材料时间长、能耗高、构件固化变形严重，内应カ较大以及模具支撑复杂的问题，提高复合材料构件的质量和性能。附图说明图I是本专利技术微波固化纤维增强树脂基复合材料加工装置横截面示意 图2是本专利技术微波固化纤维增强树脂基复合材料加工装置示意 图3是本专利技术的矩形波导和模式搅拌器；图4是本专利技术的纤维增强树脂基复合材料在模具上铺放的示意 图中I是微波源水冷接ロ，2是微波源电气接ロ，3是磁控管，4是磁控管天线，5是矩形波导管，6是多边形多模谐振腔，7是红外测温探头，8是罐体，9是复合材料，11是真空管，12是真空管接头，13是压カ表，14是控制柜，15是真空泵，16是空气压缩机，17是流量计，18是真空阀，19是工作台，20是模具，21是泄压阀，22是谐振腔密封门，23是罐体密封门，24是模式搅拌器，25是门把手，101是密封胶带，201是脱模剂，301是脱模布，401是真空袋，501是带孔隔离膜，701是透气毡，901是快速接 头。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进一歩详细说明 如图I图2所示微波固化纤维增强树脂基复合材料加工装置，包括微波源水冷接ロI，微波源电气接ロ 2，磁控管3，磁控管天线4，矩形波导管5，多边形多模谐振腔6，红外测温探头7，罐体8，复合材料9，真空管11，真空管接头12，压カ表13，控制柜14，真空泵15，空气压缩机16，流量计17，真空阀18，工作台19，模具20，泄压阀21，谐振腔密封门22，罐体密封门23，模式搅拌器24，门把手25，密封胶带101，脱模剂201，脱模布301，真空袋401，带孔隔离膜501，透气毡701，快速接头901。罐体8布置多边形多模谐振腔6，包括微波源水冷接ロ I、微波源电气接ロ 2与磁控管3连接，磁控管3布置在罐体8的外侧，磁控管3通过磁控管天线4与矩形波导管5连接，矩形波导管5布置在多边形多模谐振腔6的外侧，多边形多模谐振腔6的内侧壁上布置真空管接头12，多边形多模谐振腔6内放置工作台19，模具20放置在工作台19上，模具20内放置复合材料9、且上端布置真空阀18，真空阀18通过真空管11与真空管接头12连接。控制柜14布置在罐体8的外侧，真空泵15的气体输出端延伸入多边形多模谐振腔6内，空气压缩机16的气体输入端延伸入多边形多模谐振腔6内，控制柜14内控制模块控制真空泵15与空气压缩机16，压カ表13与多边形多模谐振腔6连接。红外测温探头7布置在多边形多模谐振腔6的外侧的顶端，泄压阀21布置在罐体8的外壁上。功率线性可调的微波加热源，其微波的频率按国家标准为2. 45GHz或915MHz本文档来自技高网...
【技术保护点】
微波固化纤维增强树脂基复合材料加工装置，其特征在于：包括微波源水冷接口（1），微波源电气接口（2），磁控管（3），磁控管天线（4），矩形波导管（5），多边形多模谐振腔（6），罐体（8），复合材料（9），真空管（11），真空管接头（12），真空阀（18），工作台（19），模具（20）；所述的罐体（8）布置多边形多模谐振腔（6），包括微波源水冷接口（1）、微波源电气接口（2）与磁控管（3）连接，磁控管（3）布置在罐体（8）的外侧，磁控管（3）通过磁控管天线（4）与矩形波导管（5）连接，矩形波导管（5）布置在多边形多模谐振腔（6）的外侧，多边形多模谐振腔（6）的内侧壁上布置真空管接头（12），多边形多模谐振腔（6）内放置工作台（19），模具（20）放置在工作台（19）上，模具（20）内放置复合材料（9）、且上端布置真空阀（18），真空阀（18）通过真空管（11）与真空管接头（12）连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李迎光，李楠垭，杭翔，
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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