CN100551694C - 用于蜂窝夹层复合材料成型的蜂窝挡块 - Google Patents
用于蜂窝夹层复合材料成型的蜂窝挡块 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于复合材料成型技术，涉及对用于蜂窝夹层复合材料成型的挡块的改进。本发明的蜂窝挡块由蜂窝芯和铺贴在蜂窝芯表面的、固化的2～4层玻璃纤维布或者碳纤维布组成。制造本发明的蜂窝挡块的步骤如下：切割蜂窝芯坯料；填充玻璃微球；蜂窝芯坯料修型；铺贴玻璃纤维布或者碳纤维布；固化蜂窝挡块；蜂窝挡块修型。本发明的成本低，便于加工，重量轻，便于操作。
Description
技术领域
本发明属于复合材料成型技术，涉及对用于蜂窝夹层复合材料成型的挡块的改进。
背景技术
复合材料主要采用真空袋成型法成型。在成型蜂窝夹层结构零件时，由于抽真空加压(或压缩空气加压)蜂窝普遍发生收缩，特别是在制件的边缘部分，蜂窝芯的边缘往往为尖角形状，尖角处收缩情况非常严重，导致生产出来的零件质量差甚至不合格。为解决此问题，目前国内主要采用在模具上沿制件的轮廓增加具有相同轮廓和厚度的金属挡块，使蜂窝芯的边缘尖角不受侧向压力，解决尖角处蜂窝收缩的问题。其缺点是：金属挡块加工成本高；曲率大和厚度薄的挡块加工非常困难；金属挡块非常笨重，不便于操作。
发明内容
本发明的目的是：提出一种成本低、便于加工、重量轻、便于操作的用于蜂窝夹层复合材料成型的蜂窝挡块及其制造方法。
本发明的技术方案是：用于复合材料成型的蜂窝挡块，其特征在于，它由蜂窝芯和铺贴在蜂窝芯表面的、固化的2～4层玻璃纤维布或者碳纤维布组成，在蜂窝芯的孔隙中充满通过环氧树脂胶粘接的玻璃微球，蜂窝挡块上至少有一个侧面是工作型面，该工作型面与被成型的蜂窝夹层复合材料制件的相应的侧面形状相同，蜂窝挡块的厚度与被成型的蜂窝夹层复合材料制件相同。
如上面所述的用于复合材料成型的蜂窝挡块的制造方法，其特征在于，制造的步骤如下：
1、切割蜂窝芯坯料；根据被成型的蜂窝夹层复合材料制件的平面形状、在与被成型的蜂窝夹层复合材料制件厚度相同的蜂窝芯材料上切割出蜂窝挡块的蜂窝芯坯料；当蜂窝挡块位于被成型的蜂窝夹层复合材料制件的外侧时，蜂窝芯坯料的轮廓尺寸比被成型的蜂窝夹层复合材料制件向外扩展30～50mm；当蜂窝挡块位于被成型的蜂窝夹层复合材料制件的内部空腔时，蜂窝芯坯料的轮廓尺寸与该空腔的轮廓尺寸相同；
2、填充玻璃微球；
2.1、涂胶；向玻璃微球表面涂覆环氧树脂胶，该环氧树脂胶的耐热温度不低于被成型的蜂窝夹层复合材料制件所使用的树脂胶的固化温度；
2.2、填充；将涂覆环氧树脂胶的玻璃微球填充到蜂窝芯坯料的孔隙中；
2.3、固化蜂窝芯坯料；将填充玻璃微球的蜂窝芯坯料在加热炉中固化；
3、蜂窝芯坯料修型；将蜂窝芯坯料的工作型面进行打磨修整，使其与制件的标准样件上相应的侧面形状相同；将蜂窝芯坯料的其他表面打磨平整；
4、铺贴玻璃纤维布或者碳纤维布，在蜂窝芯坯料表面铺贴2～4层玻璃纤维布或者碳纤维布预浸料，所铺贴的玻璃纤维布或者碳纤维布的树脂胶与被成型的蜂窝夹层复合材料制件的相同；
5、固化蜂窝挡块；将铺贴玻璃纤维布或者碳纤维布的蜂窝芯坯料放入真空袋中，抽真空后放入热压罐固化，成为蜂窝挡块；
6、蜂窝挡块修型；将蜂窝挡块表面的胶瘤或毛刺打磨干净。
本发明的优点是：成本低，便于加工，重量轻，便于操作。由于本发明所使用的蜂窝芯和玻璃纤维布或者碳纤维布都利用边角料制作，几乎没有材料成本。与金属挡块相比，成本下降60％以上。重量仅为金属挡块的30％以下。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。用于复合材料成型的蜂窝挡块，其特征在于，它由蜂窝芯和铺贴在蜂窝芯表面的、固化的2～4层玻璃纤维布或者碳纤维布组成，在蜂窝芯的孔隙中充满通过环氧树脂胶粘接的玻璃微球，蜂窝挡块上至少有一个侧面是工作型面，该工作型面与被成型的蜂窝夹层复合材料制件的相应的侧面形状相同，蜂窝挡块的厚度与被成型的蜂窝夹层复合材料制件相同。
如上面所述的用于复合材料成型的蜂窝挡块的制造方法，其特征在于，制造的步骤如下：
1、切割蜂窝芯坯料；根据被成型的蜂窝夹层复合材料制件的平面形状、在与被成型的蜂窝夹层复合材料制件厚度相同的蜂窝芯材料上切割出蜂窝挡块的蜂窝芯坯料；当蜂窝挡块位于被成型的蜂窝夹层复合材料制件的外侧时，蜂窝芯坯料的轮廓尺寸比被成型的蜂窝夹层复合材料制件向外扩展30～50mm；当蜂窝挡块位于被成型的蜂窝夹层复合材料制件的内部空腔时，蜂窝芯坯料的轮廓尺寸与该空腔的轮廓尺寸相同；
2、填充玻璃微球；
2.1、涂胶；向玻璃微球表面涂覆环氧树脂胶，该环氧树脂胶的耐热温度不低于被成型的蜂窝夹层复合材料制件所使用的树脂胶的固化温度；
2.2、填充；将涂覆环氧树脂胶的玻璃微球填充到蜂窝芯坯料的孔隙中；
2.3、固化蜂窝芯坯料；将填充玻璃微球的蜂窝芯坯料在加热炉中固化；
3、蜂窝芯坯料修型；将蜂窝芯坯料的工作型面进行打磨修整，使其与制件的标准样件上相应的侧面形状相同；将蜂窝芯坯料的其他表面打磨平整；
4、铺贴玻璃纤维布或者碳纤维布，在蜂窝芯坯料表面铺贴2～4层玻璃纤维布或者碳纤维布预浸料，所铺贴的玻璃纤维布或者碳纤维布的树脂胶与被成型的蜂窝夹层复合材料制件的相同；
5、固化蜂窝挡块；将铺贴玻璃纤维布或者碳纤维布的蜂窝芯坯料放入真空袋中，抽真空后放入热压罐固化，成为蜂窝挡块；
6、蜂窝挡块修型；将蜂窝挡块表面的胶瘤或毛刺打磨干净。
实施例1，制作成型矩形蜂窝夹层复合材料制件的蜂窝挡块。
1、切割蜂窝芯坯料；在对矩形蜂窝夹层复合材料制件下料时，向外扩展30mm下料，切割出一个宽度为30mm矩形框作为蜂窝芯坯料。
2、填充玻璃微球。
3、蜂窝芯坯料修型。
4、在蜂窝芯坯料表面铺贴2层玻璃纤维布或者碳纤维布预浸料。
5、固化蜂窝挡块。
6、蜂窝挡块修型。
实施例2，制作成型圆环蜂窝夹层复合材料制件的蜂窝挡块。
1、切割蜂窝芯坯料；在对矩形蜂窝夹层复合材料制件下料时，向外扩展40mm下料，切割出一个宽度为40mm环形框和一个圆板作为蜂窝芯坯料。
2、填充玻璃微球。
3、蜂窝芯坯料修型。
4、在蜂窝芯坯料表面铺贴3层玻璃纤维布或者碳纤维布预浸料。
5、固化蜂窝挡块。
6、蜂窝挡块修型。
本发明蜂窝挡块的使用方法与金属挡块相同。
Claims (2)
1、用于复合材料成型的蜂窝挡块，其特征在于，它由蜂窝芯和铺贴在蜂窝芯表面的、固化的2～4层玻璃纤维布或者碳纤维布组成，在蜂窝芯的孔隙中充满通过环氧树脂胶粘接的玻璃微球，蜂窝挡块上至少有一个侧面是工作型面，该工作型面与被成型的蜂窝夹层复合材料制件的相应的侧面形状相同，蜂窝挡块的厚度与被成型的蜂窝夹层复合材料制件相同。
2、如权利要求1所述的用于复合材料成型的蜂窝挡块的制造方法，其特征在于，制造的步骤如下：
2.1、切割蜂窝芯坯料；根据被成型的蜂窝夹层复合材料制件的平面形状、在与被成型的蜂窝夹层复合材料制件厚度相同的蜂窝芯材料上切割出蜂窝挡块的蜂窝芯坯料；当蜂窝挡块位于被成型的蜂窝夹层复合材料制件的外侧时，蜂窝芯坯料的轮廓尺寸比被成型的蜂窝夹层复合材料制件向外扩展30～50mm；当蜂窝挡块位于被成型的蜂窝夹层复合材料制件的内部空腔时，蜂窝芯坯料的轮廓尺寸与该空腔的轮廓尺寸相同；
2.2、填充玻璃微球；
2.2.1、涂胶；向玻璃微球表面涂覆环氧树脂胶，该环氧树脂胶的耐热温度不低于被成型的蜂窝夹层复合材料制件所使用的树脂胶的固化温度；
2.2.2、填充；将涂覆环氧树脂胶的玻璃微球填充到蜂窝芯坯料的孔隙中；
2.2.3、固化蜂窝芯坯料；将填充玻璃微球的蜂窝芯坯料在加热炉中固化；
2.3、蜂窝芯坯料修型；将蜂窝芯坯料的工作型面进行打磨修整，使其与制件的标准样件上相应的侧面形状相同；将蜂窝芯坯料的其他表面打磨平整；
2.4、铺贴玻璃纤维布或者碳纤维布，在蜂窝芯坯料表面铺贴2～4层玻璃纤维布或者碳纤维布预浸料，所铺贴的玻璃纤维布或者碳纤维布的树脂胶与被成型的蜂窝夹层复合材料制件的相同；
2.5、固化蜂窝挡块；将铺贴玻璃纤维布或者碳纤维布的蜂窝芯坯料放入真空袋中，抽真空后放入热压罐固化，成为蜂窝挡块；
2.6、蜂窝挡块修型；将蜂窝挡块表面的胶瘤或毛刺打磨干净。
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