本發(fā)明涉及復(fù)合材料成型,具體而言,涉及一種復(fù)合材料及其共膠接方法。
背景技術(shù):
1、復(fù)合材料因其高比強度、高比模量、耐腐蝕等優(yōu)異性能,在航空航天、汽車制造、船舶工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而復(fù)合材料的連接技術(shù)一直是制約其進一步發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。傳統(tǒng)的機械連接方式會引入應(yīng)力集中,降低結(jié)構(gòu)的整體性能,而膠接技術(shù)則能夠有效避免這一問題,但是現(xiàn)有的膠接技術(shù)十分復(fù)雜,存在多次膠接,整個工藝流程步驟繁瑣,導(dǎo)致成本較高,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
2、因此,如何實現(xiàn)工藝簡單且低成本的膠接技術(shù)一直是業(yè)界亟需改進的目標(biāo)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種復(fù)合材料共膠接方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法實現(xiàn)工藝簡單且低成本的膠接技術(shù)這一技術(shù)問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種復(fù)合材料共膠接方法,包括如下步驟:
3、預(yù)組裝步驟,對零件進行共膠接前的整體修配,并制取膠接定位孔;
4、蜂窩除濕步驟,將蜂窩與天線罩放在膠接工裝上定位,并在組裝好后進行蜂窩除濕;
5、預(yù)流平步驟,使用發(fā)泡膠將所述蜂窩與所述天線罩進行預(yù)粘接,并在所述天線罩與蒙皮粘接的板板區(qū)域,對所述天線罩鋪貼膠膜并進行流平;
6、蒙皮校驗步驟,在下蒙皮上依次鋪貼隔離膜、膠膜、隔離膜,并對所有零件組裝好后進行校驗;
7、熱封壓步驟,根據(jù)所述膠膜的狀態(tài)確定所述零件之間的匹配情況,對匹配存在問題的區(qū)域進行膠膜補償,在補償結(jié)束后對所述蒙皮進行熱封壓;
8、預(yù)膠接步驟,對所有零件進行組裝準(zhǔn)備預(yù)膠接,在預(yù)膠接時確認(rèn)所述蜂窩與所述天線罩的階差,并確認(rèn)各個零件的配合間隙與校驗時組裝狀態(tài)一致,將零件送入熱壓罐進行預(yù)固化;
9、蒙皮濕鋪步驟,檢查并確認(rèn)所述蜂窩與所述天線罩之間的間隙齊平,對缺膠位置進行補償,補償完成后對所述蜂窩整面貼膠膜、濕鋪預(yù)浸料、依次鋪放輔料,并在四周放擋膠條;
10、共膠接成型步驟,對打袋完的膠接件,施加預(yù)設(shè)的壓力和溫度進行共膠接成型。
11、進一步地,所述制備方法還包括如下步驟:零部件成型步驟,設(shè)計零件成型工裝,將預(yù)浸料鋪貼在所述成型工裝上,按隔離膜、四氟布、透氣氈、真空袋順序鋪放輔料,四周用擋膠條密封,采用熱壓罐成型工藝對零部件進行固化,待固化后去除所述輔料得到所述零件。
12、進一步地,所述制備方法還包括如下步驟:設(shè)計成型模具步驟,根據(jù)變曲面復(fù)合材料部件的形狀和尺寸設(shè)計制造膠接模具。
13、進一步地,所述制備方法還包括如下步驟:表面處理步驟,對需要膠接的復(fù)合材料基進行清潔和粗化處理。
14、進一步地,所述制備方法還包括如下步驟:后處理步驟,在共膠接成型之后,對所述膠接件進行冷卻、脫模。
15、進一步地,所述膠膜為樹脂和載體的復(fù)合膠膜,所述樹脂的主體材質(zhì)包含環(huán)氧樹脂、雙馬樹脂、聚酰亞胺樹脂、腈酸脂樹脂中的一種,所述載體的材質(zhì)為尼龍,所述載體的結(jié)構(gòu)形式為織物或者無紡布。
16、進一步地,在所述共膠接成型步驟中,初始真空為-0.050mpa,并全程抽真空。
17、進一步地,在所述共膠接成型步驟中,溫度參數(shù)設(shè)置為:開始以升溫速率1.5±0.5℃/分鐘升溫至150±5℃,并恒溫30~40分鐘;然后以升溫速率1.5±0.5℃/分鐘升溫至180±5℃,并恒溫120~130分鐘;最后以升溫速率1.5±0.5℃/分鐘升溫至195-200℃,并恒溫240-245分鐘,且恒溫結(jié)束后以≤1.5℃/分鐘的速度開始降溫至50℃。
18、進一步地,在所述共膠接成型步驟中,壓力參數(shù)設(shè)置為:開始加壓20分鐘壓力升至0.35±0.02mpa后,在180℃保溫結(jié)束后,30分鐘壓力降低0.1mpa,當(dāng)所述膠接件的溫度低于60℃后,10分鐘去除壓力。
19、根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了一種復(fù)合材料,由上述方法制備所得。
20、應(yīng)用本發(fā)明公開的復(fù)合材料共膠接方法,具有工藝簡單和成本低的優(yōu)勢,而且相對于現(xiàn)有技術(shù)的二次膠接,本發(fā)明的復(fù)合材料共膠接工藝更易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
1.一種復(fù)合材料共膠接方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料共膠接方法,其特征在于,所述制備方法還包括如下步驟:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料共膠接方法,其特征在于,所述制備方法還包括如下步驟:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料共膠接方法,其特征在于,所述制備方法還包括如下步驟:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料共膠接方法,其特征在于,所述制備方法還包括如下步驟:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料共膠接方法,其特征在于,所述膠膜為樹脂和載體的復(fù)合膠膜,所述樹脂的主體材質(zhì)包含環(huán)氧樹脂、雙馬樹脂、聚酰亞胺樹脂、腈酸脂樹脂中的一種,所述載體的材質(zhì)為尼龍,所述載體的結(jié)構(gòu)形式為織物或者無紡布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料共膠接方法,其特征在于,在所述共膠接成型步驟中,初始真空為-0.050mpa,并全程抽真空。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料共膠接方法,其特征在于,在所述共膠接成型步驟中,溫度參數(shù)設(shè)置為:開始以升溫速率1.5±0.5℃/分鐘升溫至150±5℃,并恒溫30~40分鐘;然后以升溫速率1.5±0.5℃/分鐘升溫至180±5℃,并恒溫120~130分鐘;最后以升溫速率1.5±0.5℃/分鐘升溫至195-200℃,并恒溫240-245分鐘,且恒溫結(jié)束后以≤1.5℃/分鐘的速度開始降溫至50℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料共膠接方法,其特征在于,在所述共膠接成型步驟中,壓力參數(shù)設(shè)置為:開始加壓20分鐘壓力升至0.35±0.02mpa后,在180℃保溫結(jié)束后,30分鐘壓力降低0.1mpa,當(dāng)所述膠接件的溫度低于60℃后,10分鐘去除壓力。
10.一種復(fù)合材料,其特征在于,由上述權(quán)利要求1至9中任一項所述復(fù)合材料共膠接方法制備所得。