大型高强度复合碳纤维旋翼制造技术

本发明专利技术涉及直升旋翼机的旋翼，碳纤维复合材料的旋翼。目前用于直升旋翼机的旋翼，制作材料的一般为金属材料，其加工要求较高，加工难度大。而且整个旋翼的重量比较大，难以制作大尺寸旋翼，容易产生金属疲劳、不耐腐蚀等缺陷，从而影响到旋翼的使用寿命，影响飞机性能。此发明专利技术的直升旋翼机的旋翼，有重量轻巧、耐腐蚀、高硬度、高疲劳强度、耐温寒、耐酸碱的特点。

【技术实现步骤摘要】
大型高强度复合碳纤维旋翼
:本专利技术涉及一种旋翼直升机的碳纤维复合材料的旋翼。
技术介绍
:目前用于直升机旋翼制作材料的一般为金属材料，其对加工设备及加工工艺要求 较高，加工难度大。而且整个旋翼的重量比较大，难以制作大尺寸旋翼。并且钢材长时间使 用后，容易产生金属疲劳、不耐腐蚀等缺陷，从而影响到旋翼的使用寿命，影响飞机性能。
技术实现思路
:本专利技术的目的提供一种复合碳纤维的旋翼直升机的旋翼，其重量轻巧、耐腐蚀、高 硬度、高疲劳强度、耐温寒、耐酸碱。本专利技术采用12K碳纤维布、环氧树脂、T31固化剂(或593固化剂)、二丁酯、复合经 过原材料计算、碳纤维布裁剪、人工配备、胶体配制、涂布、烘干、压膜、抽真空、固化而制成。本专利技术大型复合碳纤维旋翼的工艺流程如下:I)准备工作:根据所设计的碳纤维模型尺寸预先剪裁各部分所需的双向碳纤维 布，双向碳纤维布标准统一取12K (其它K值对应的胶体配比改变)，所裁剪碳纤维布用标签 序号标定待用，清理模具内侧使其干净平滑。2)在环氧树脂中加入T31固化剂(或593固化剂)、二丁酯混合搅拌均匀，形成液 态的环氧树脂胶体；3)前述环氧树脂胶各组分的用量是:以环氧树脂为100%计，T31固化剂为环氧树 脂的20-30%、二丁酯为环氧树脂的5-10%。4)在室内低于5°C的温度条件下，在模具上平铺一层12K预剪裁的双向碳纤维布， 然后涂布一层步骤2)配制的环氧树脂胶，紧接在环氧树脂胶层的表面覆盖一层合成碳纤 维布，接着再在合成碳纤维布的表面涂布一层步骤2)配制的环氧树脂胶，紧接在此层环氧 树脂层表面覆盖合成碳纤维布，以此往复，直至所需的厚度。5)将多层复合好的碳纤维预制品，用紧固件固定并抽成真空后将其放入烘箱内 (大型的采用外部电加热均匀热处理)，加热到50-70°C，保温60-80分钟后停止加热，自然 冷却6-8小时后取出模型。6)打开模具，取出已成型的复合碳纤维制品，检验合格后，对其进行切边、打磨，即 可制得成品。本专利技术利益效果是，通过以上方案制成的直升机旋翼，有以下优点:1.高硬度，邵氏D硬度计测得值为95HD ；2.高抗拉强度，为普通钢材的3.5倍；3.高弹性模量，碳纤维复合材料的拉伸弹性模量高于钢材(但芳纶和玻璃纤维复 合材料的拉伸弹性模量则仅为钢材的一半和四分之一)；4.高疲劳强度，碳纤维复合材料的疲劳强度高于高强钢丝。金属材料在交变应力的作用下，疲劳极限仅为静荷强度的30% -40%。由于纤维与基体复合可缓和裂纹扩展，以 及存在纤维内力再分配可能性，复合材料的疲劳强度极限较高，为静荷强度的70% -80%, 并在破坏前有变形显著的征兆；5.比重轻，重量仅为金属材料的1/4 ;6.尺寸较大，可达6米以上(大小可按实际需要以满足产品的要求)；7.耐寒 _75°C,耐温 55°C ；8.耐酸碱腐蚀。【具体实施方式】:I)剪裁12K双向碳纤维布125层，重量为461KG，按卷剪裁为5米，宽1.5米的布层。2)采取常规制模的方法制作所需尺寸的上模和下模，模具内侧清理干净平滑。3)在环氧树脂中加入593固化剂、二丁酯混合搅拌均匀，形成液态的环氧树脂胶 体；4)环氧树脂胶各组分的用量是:以环氧树脂为100%计，593固化剂为环氧树脂 的5 %、二丁酯为环氧树脂的5 %，环氧树脂用量127KG，593固化剂用量26KG，二丁酯用量 34KG。5)在室内温度:TC，湿度25%的条件下，在下模内表面涂布一层透膜剂丙酮，然后 涂布一层步骤4)配制的环氧树脂胶，紧接在环氧树脂胶层的表面覆盖一层合成碳纤维布， 接着再在合成碳纤维布的表面涂布一层步骤3)配制的环氧树脂胶，紧接在此层环氧树脂 层表面覆盖合成碳纤维布，以此往复，涂布速度快速，在计算的时间内达到所需的厚度8厘 米，将上膜与下模合膜，用紧固件固定并抽成真空后在室内用电加热器加热到150°C，保温 30分钟后停止加热，降温自然冷却5小时后取出模型。打开模具，取出已成型的碳纤维复合 制品，检验合格后，对其进行切边、打磨，即可制得成品。【附图说明】:1.附图1为旋翼产品的整体效果图；2.附图2为旋翼的截面分析图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
直升旋翼机的旋翼，其特征是碳纤维复合材料制成。

【技术特征摘要】
1.直升旋翼机的旋翼，其特征是碳纤维复合材料制成。2.如权利要求1所述，其特征是高硬度，邵氏D硬度计测得值为95HD。3.如权利要求1所述，其特征是高抗拉强度，为普通钢材的3.5倍。4.如权利要求1所述，其特征是高疲...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵秋顺，
申请(专利权)人：赵秋顺，
类型：发明
国别省市：