[发明专利]一种复合材料异型蒙皮结构的制备方法

说明书

本发明涉及一种复合材料异型蒙皮结构的制备方法。该方法包括：依据复合材料异型蒙皮结构数模，制备与其成型面相匹配的组合工艺盖板；利用具有纤维网状结构的柔韧性工艺载体与树脂复合固化形成兼具复合区与非复合区的复合工艺薄层，其中，复合区与组合工艺盖板的接合处相对应，复合区具有在面内方向树脂含量梯度复合的结构边界；将复合材料异性蒙皮结构坯体、复合工艺薄层和组合工艺盖板由下至上依次叠压在模具工装上，形成工艺组合，其中，复合工艺薄层以复合区与组合工艺盖板接合处相对应；热压固化，获得所需的复合材料异型蒙皮结构。

技术领域

本发明涉及复合材料结构成型技术领域，特别是涉及一种复合材料异型蒙皮结构的制备方法。

背景技术

在航空工业复材结构应用领域，包含R区或者折角结构的梁、前缘、多面体等复合材料异型蒙皮较为常见。当前，基于内部质量制造需求，复合材料异型蒙皮制备方法多采用组合工艺盖板，组合工艺盖板通常采用数个独立的分体工艺盖板通过接合处接合而成，分体工艺盖板因接合处贯穿整体厚度方向,具有高度的相互活动协调性，可以满足复合材料异型蒙皮内部质量制造需求。然而，分体工艺盖板之间容易发生错动，进而在制件表面形成明显的表面工艺压痕，产生表面质量问题。为此,开发新型的工艺方法就成为复合材料异型蒙皮结构成型领域所关注的重要技术问题。

因此，发明人提供了一种复合材料异型蒙皮结构的制备方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种复合材料异型蒙皮结构的制备方法，其通过在组合结构工艺盖板与其所成型的复合材料异形蒙皮结构坯体之间引入兼具复合区与非复合区的复合工艺薄层，并通过具有在面内方向树脂含量梯度复合的结构边界的复合区与组合结构工艺盖板接合处相对应的方式而制备获得复合材料异型蒙皮结构。

本发明的实施例提出了一种复合材料异型蒙皮结构的制备方法，该方法包括：

依据复合材料异型蒙皮结构数模，制备与其成型面相匹配的组合工艺盖板，并利用具有纤维网状结构的柔韧性工艺载体与树脂复合固化形成兼具复合区与非复合区的复合工艺薄层，其中，所述复合区与所述组合工艺盖板的接合处相对应，所述复合区在面内方向具有树脂含量梯度复合的结构边界；

将复合材料异型 蒙皮结构坯体、所述复合工艺薄层和所述组合工艺盖板由下至上板依次叠压在所述模具工装上，形成工艺组合，其中，所述复合工艺薄层以复合区与所述组合工艺盖板接合处相对应的方式引入至所述工艺组合中；

对所述工艺组合进行热压，使所述复合材料异型蒙皮结构坯体热压固化，获得最终的复合材料异型蒙皮结构。

进一步地，所述复合材料异型蒙皮结构是指至少包括一个R角结构或者折角结构的纤维增强树脂基复合材料蒙皮结构。

进一步地，所述组合工艺盖板由不少于两个独立分体工艺盖板经对接或者搭接的方式接合而成。

进一步地，所述组合工艺盖板的材质为纤维增强树脂基复合材料、橡胶材料或者纤维增强橡胶材料中的一种或多种。

进一步地，所述树脂的材质为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯并噁嗪树脂、氰酸酯树脂和酚醛树脂中的一种或多种。

进一步地，所述柔韧性工艺载体为无纺布所形成的单层或者多层的叠合体。

进一步地，所述复合区的宽度a、复合区的厚度b及所述树脂含量梯度复合的结构边界的宽度c满足30mm≤a≤50mm，0.1mm≤b≤1mm，c≥3b。

进一步地，所述复合材料异型蒙皮结构坯体的最高固化制备温度Tmax与复合区的玻璃化转变温度Tg（F）之间满足Tmax≤Tg（F）−30℃。