[发明专利]壁板加筋共固化成型技术

说明书

本发明涉及碳纤维复合材料复杂加筋壁板制备技术领域，具体的说，是一种复杂壁板加筋的低成本共固化真空导入成型技术。1、壁板加筋共固化成型技术，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在成型模具上的凹陷处用预浸料铺放出筋条，并预压实；步骤2：在成型模具的表面铺放蒙皮，并使蒙皮与筋条贴合，得到预制体；步骤3：将步骤2得到预制体装入真空袋内，并在真空导入完成预制体的注胶，然后固化成型。本发明对壁板加筋的生产工艺进行了改进，实现了利用真空导入成型技术加工复杂壁板加筋的结构，提高了生产效率，降低了设备成本和生产的工艺成本，进一步的，产品的质量、力学性能、可靠性都得到了保证。

技术领域

本发明涉及碳纤维复合材料复杂加筋壁板制备技术领域，具体的说，是一种复杂壁板加筋的低成本共固化真空导入成型技术。

背景技术

碳纤维复合材料作为一种新型的高性能材料广泛应用于航空航天、轨道交通、新能源汽车等高科技领域。目前，制备碳纤维复合材料板的成型工艺主要有预浸料-热压罐成型工艺、模压成型工艺、手糊成型工艺、树脂传递模塑成型工艺、真空导入成型工艺等。

真空导入成型工艺(Vacuum Assisted Resin Infusion)简称VARI成型工艺，是一种低成本的复合材料大型制件的成型技术，它是在真空状态下(一个大气压)排除纤维预成型体中的气体，通过树脂的流动、渗透，实现对预成型体的浸渍，并在一定的固化曲线条件下进行固化成型，形成一定树脂/纤维比例的工艺方法。

常规的VARI成型的树脂渗透工艺过程中，树脂在真空压力的作用下，从进胶通道导入真空袋内的预制体并浸润预制体。未加树脂流动控制的复合材料制件厚度波动大，纤维体积分数低，具体表现为进胶通道附近的偏厚，出胶通道附近的偏薄。此外，对于复杂结构，单纯的采用VARI工艺容易出现树脂吸注不均匀，局部出现贫胶等缺陷。这也限制了其在复杂航空航天构件上的应用。

壁板加筋结构是航空航天领域比较常见的一种结构形式，传统的碳纤维复合材料壁板加筋结构均采用预浸料铺放后进热压罐固化成型，工艺成本昂贵，且存在筋条容易变形，铺放效率低等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明对壁板加筋的生产工艺进行了改进，实现了利用真空导入成型技术加工复杂壁板加筋的结构，提高了生产效率，降低了设备成本和生产的工艺成本，进一步的，产品的质量、力学性能、可靠性都得到了保证。

本发明的技术方案如下：

壁板加筋共固化成型技术，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：在成型模具上的凹陷处用预浸料铺放出筋条，并预压实；

步骤2：在成型模具的表面铺放蒙皮，并使蒙皮与筋条贴合， 得到预制体；

步骤3：将步骤2得到预制体和成型模具装入真空袋内，并通过真空导入完成预制体的注胶，然后固化成型。

进一步的说，所述的步骤2中的蒙皮的端部还设有端框，所述端框采用预浸料铺放制备。

进一步的说，所述的步骤2中的蒙皮为干态织物。

进一步的说，所述的干态织物的至少一面涂抹有定型剂。

进一步的说，所述的预浸料用的树脂与注胶用的树脂为相同的树脂。

进一步的说，所述的步骤3中的注胶所用的胶由树脂和固化剂配比而成，且配比完成后的胶经过真空脱泡。

进一步的说，所述的真空脱泡的时间0.5~2小时。

进一步的说，所述的端框采用裁剪好的多张0°的单向预浸料，按各向同性进行铺放，铺放后预压并裁剪。

进一步的说，所述的预浸料用的树脂为环氧树脂或者双马树脂。

本发明具有的有益效果：