[发明专利]一种CFRP工件微波固化的扫掠方法及系统

权利要求书

1.一种CFRP工件微波固化的扫掠方法，其特征在于，扫掠方法包括：

根据碳纤维增强树脂基复合材料工件的材料数据，计算扫掠功率和扫掠时间段；所述扫掠时间段包括第一时间段和第二时间段；

针对所述碳纤维增强树脂基复合材料工件的任一表面，基于所述第一时间段和所述扫掠功率，采用微波加载源，按照第一扫掠方式对所述表面进行微波辐照扫掠；所述第一扫掠方式为：第一扫掠网格和第二扫掠网格交替扫掠；所述第一扫掠网格和所述第二扫掠网格均包括单一方向的扫掠线，且所述第一扫掠网格中的扫掠线与所述第二扫掠网格中的扫掠线正交；

基于所述第二时间段和所述扫掠功率，采用微波加载源，按照第二扫掠方式对所述表面进行微波辐照扫掠；所述第二扫掠方式为：采用第三扫掠网格重复进行多次扫掠，且每次扫掠之后，将所述第三扫掠网格更新为缩小预设倍数后的第三扫掠网络，然后进行下一次扫掠；所述第三扫掠网格包括两个方向的扫掠线，且两个方向的扫掠线正交。

2.根据权利要求1所述的CFRP工件微波固化的扫掠方法，其特征在于，所述微波加载源的确定过程，具体包括：

确定微波发射器在所述碳纤维增强树脂基复合材料工件上的辐照面；

选取辐照强度处于第一预设强度范围内的辐照面区域，作为辐照加载源。

3.根据权利要求2所述的CFRP工件微波固化的扫掠方法，其特征在于，所述第一预设强度范围为最大辐照强度的80％-100％。

4.根据权利要求1所述的CFRP工件微波固化的扫掠方法，其特征在于，所述碳纤维增强树脂基复合材料工件的材料数据包括工件尺寸、工件对应的固化温度工艺曲线；

所述根据碳纤维增强树脂基复合材料工件的材料数据，计算扫掠功率和扫掠时间段，具体包括：

建立所述碳纤维增强树脂基复合材料工件的三维笛卡尔坐标系；

基于所述三维笛卡尔坐标系，确定所述碳纤维增强树脂基复合材料工件在每个坐标轴方向的投影面；

基于所述每个坐标轴方向的投影面和所述工件尺寸，确定各个投影面对应的最大进深厚度值；

根据每个投影面对应的最大进深厚度值和所述工件对应的固化温度工艺曲线，确定扫掠功率和扫掠时间段。

5.根据权利要求4所述的CFRP工件微波固化的扫掠方法，其特征在于，所述碳纤维增强树脂基复合材料工件的任一表面为任一坐标轴方向的投影面所对应的工件表面；

所述第一扫掠网格中的扫掠线与所述第二扫掠网格中的扫掠线均与所述坐标轴方向的投影面平行。

6.根据权利要求4所述的CFRP工件微波固化的扫掠方法，其特征在于，建立所述碳纤维增强树脂基复合材料工件的三维笛卡尔坐标系，具体包括：

若所述碳纤维增强树脂基复合材料工件为形貌规则且具有正交面特征的工件，则基于特征平面与投影面正交或平行，建立三维笛卡尔坐标系；

若所述碳纤维增强树脂基复合材料工件为形貌不规则的工件，则以所述碳纤维增强树脂基复合材料工件的质心作为原点建立三维笛卡尔坐标系。

7.根据权利要求2所述的CFRP工件微波固化的扫掠方法，其特征在于，扫掠方法还包括：

对所述碳纤维增强树脂基复合材料工件的任一表面扫掠完成之后，将所述微波发射器旋转设定角度，然后对所述碳纤维增强树脂基复合材料工件的另一表面进行扫掠。

8.一种CFRP工件微波固化的扫掠系统，其特征在于，扫掠系统包括：

预设时间计算模块，用于根据碳纤维增强树脂基复合材料工件的材料数据，计算扫掠功率和扫掠时间段；所述扫掠时间段包括第一时间段和第二时间段；

第一扫掠模块，用于针对所述碳纤维增强树脂基复合材料工件的任一表面，基于所述第一时间段和所述扫掠功率，采用微波加载源，按照第一扫掠方式对所述表面进行微波辐照扫掠；所述第一扫掠方式为：第一扫掠网格和第二扫掠网格交替扫掠；所述第一扫掠网格和所述第二扫掠网格均包括单一方向的扫掠线，且所述第一扫掠网格中的扫掠线与所述第二扫掠网格中的扫掠线正交；

第二扫掠模块，用于基于所述第二时间段和所述扫掠功率，采用微波加载源，按照第二扫掠方式对所述表面进行微波辐照扫掠；所述第二扫掠方式为：采用第三扫掠网格重复进行多次扫掠，且每次扫掠之后，将所述第三扫掠网格更新为缩小预设倍数后的第三扫掠网络，然后进行下一次扫掠；所述第三扫掠网格包括两个方向的扫掠线，且两个方向的扫掠线正交。