[发明专利]一种利用硅胶芯层模具制造进气道的方法

说明书

本发明公开了一种利用硅胶芯层模具制造进气道的方法，包括：将硅胶溶液注入型腔，并进行第一次固化处理，使得外模与芯模之间形成硅胶层；拆除外模，并将用于进气道成型的复合材料基材铺覆在硅胶层的外表面，随后进行第二次固化处理，使进气道成型；拆除芯模，硅胶层跟随芯模被取出，得到进气道产品。通过在芯模的外表面覆盖一层硅胶层，可以完美保持进气道内表面的线型，由于硅胶层的软质特点使其脱模方便，在成型加热过程中，硅胶层所具有的热膨胀效应能够使进气道内表面受到内压力，从而使得进气道孔隙率降低，同时能够适应复杂结构的进气道，使产品性能得到提高，具有工艺性稳定，效率高、简易等特点。

技术领域

本发明涉及复合材料产品制造技术领域，具体是一种利用硅胶芯层模具制造进气道的方法。

背景技术

随着无人机性能的提升，研究者们对机体结构提出了新的要求，复合材料其轻质高强等特点，可以满足无人机进气道的材料要求，而进气道内型面必须整体成型。目前进气道成型模具有组合式金属模具或水溶性模具或低熔点合金模具，其中组合式金属模具依次脱模，反复多次后，金属活块之间存在间隙，各个活块之间出现配合失准问题，最终的结果是造成进气道产品脱模困难，进气道模具精度下降。水溶性模具则存在加工困难、且加工后会降低尺寸精度的问题。低熔点合金模具虽然能得到精确的外形尺寸，但其制造费用高，并且低熔点合金模具在脱模过程中，芯模融化需要升温，而升温过程中容易造成复合材料进气道发生热应力变形，若温度达到树脂基体玻璃化转变温度时进气道结构软化也会发生形变。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种利用硅胶芯层模具制造进气道的方法，该方法中硅胶芯模制造便捷，在脱模过程中方便脱模，成型效率提高，并且在升温成型过程中还能利用硅胶热膨胀效应能够给予复材产品内压力，使产品性能得到提高。

为实现上述目的，本发明提供一种利用硅胶芯层模具制造进气道的方法，包括如下步骤：

步骤1，装配外模与芯模，其中，所述外模与所述芯模均为分瓣式组装模具，且所述外模与所述芯模之间具有环形结构的型腔；

步骤2，将硅胶溶液注入型腔，并进行第一次固化处理，使得外模与芯模之间形成硅胶层；

步骤3，拆除外模，并将用于进气道成型的复合材料基材铺覆在硅胶层的外表面，随后进行第二次固化处理，使进气道成型；

步骤4，拆除芯模，硅胶层跟随芯模被取出，得到进气道产品。

在其中一个实施例中，步骤2具体包括：

步骤2.1，将硅胶与硫化剂以质量比(0.8~1.2)∶(0.8~1.2)进行混合，得到硅胶溶液；

步骤2.2，将硅胶溶液进行抽泡处理，随后将硅胶溶液注入型腔，常温硫化10~12h，在外模与芯模之间形成硅胶层。

在其中一个实施例中，步骤2.1中，混合硅胶、硫化剂时，在混合溶液中添加稀释剂，以将硅胶溶液的粘度调节至300-600mPa·s，其中，稀释剂的质量占树脂与硫化剂质量和的30~50%。

在其中一个实施例中，所述稀释剂为正己烷或甲基硅烷。

在其中一个实施例中，步骤2.2中，所述将硅胶溶液进行抽泡处理，具体为：

将硅胶溶液在真空-0.06MPa下反复进行抽泡处理，且每次抽泡时间不超过5min。

在其中一个实施例中，步骤3中，在拆除外模后，基于进气道的内壁构型需求对硅胶层的外表面进行修补，并在修补完成后的硅胶层外表面涂抹脱模剂。

在其中一个实施例中，步骤3中，所述将用于进气道成型的复合材料基材铺覆在硅胶层的外表面，具体为：

步骤3.1，将至少一层玻璃纤维预浸料铺贴在硅胶层的外表面上，其中，单层玻璃纤维预浸料的厚度为0.1mm,搭边小于5mm；

步骤3.2，在玻璃纤维预浸料上铺贴吸波功能层、泡沫芯材，随后铺上至少两层碳纤维预浸料；