RU2017127120A - Трехмерная высокопрочная волокнистая композитная деталь и способ ее изготовления - Google Patents

Claims (20)

1. Способ изготовления трехмерной высокопрочной волокнистой композитной детали с изотропным распределением волокон с зависимым от нагрузки распределением материала, выполненной из жестких высокомодульных волокон и полимерной матрицы, включающий следующие стадии в указанном порядке:

- приготовление (1, 2, 3) волокон путем разрыхления волокон с высвобождением их из пучков волокон, кип или текстильных структур;

- смешение волокон после разрыхления по меньшей мере с одним связующим волокном, причем массовая доля связующих волокон во всей массе волокон после смешения составляет 5 мас.% или менее 5 мас.%;

- согласованно контролируемое всасывание и/или вдувание (6) разрыхленных высвобожденных волокон на трехмерную воздухопроницаемую полуформу (5) с контуром этой стороны детали;

- предварительное отверждение волокнистой преформы во флокирующей камере (4);

- перенос волокнистой преформы (7) в пресс-форму (11) с формой контура воздухопроницаемой полуформы (5) детали;

- приведение (10) в контакт по меньшей мере с одним жидким полимерным материалом;

- отверждение волокнистой преформы прессованием (11) с образованием детали.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве указанных жестких высокомодульных волокон применяют стеклянные волокна или углеродные волокна.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что волокна размещают на поверхности указанной трехмерной воздухопроницаемой формы (5) во время всасывания и/или вдувания (6) таким образом, что покрытие из волокон имеет однородный удельный вес в расчете на единицу площади по всей поверхности.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что волокна размещают на поверхности указанной трехмерной воздухопроницаемой формы (5) во время всасывания и/или вдувания (6) таким образом, что покрытие из волокон имеет локально различные удельные веса в расчете на единицу площади.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что связующие волокна активируют нагретым воздухом для предварительного отверждения волокнистой преформы (7).

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что перенос указанной волокнистой преформы (7) в пресс-форму (11) выполняют с помощью транспортирующего лотка (4), в котором волокнистая преформа удерживается посредством вакуума.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что на одну или обе поверхности волокнистой преформы (7) наносят пучки однонаправленных волокон и/или ткани.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве указанных связующих волокон применяют термопластичный полиуретан (PUR), сополимер полиамида или сополимер сложного полиэфира.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве указанных связующих волокон применяют двухкомпонентные волокна с материалами оболочки из термопластичного PUR, сополимера полиамида или сополимера сложного полиэфира.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве матричных материалов применяют смолы, которые являются жидкими в состоянии нанесения и выполнены из одного из материалов, таких как эпоксидная смола, полиуретановая смола, сложнополиэфирная смола или литьевой полиамид.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанную смолу напыляют на одну или обе стороны указанной волокнистой преформы.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанную смолу впрыскивают через сопла на стороне формы в спрессованную волокнистую преформу в закрытой пресс-форме.

13. Трехмерная высокопрочная волокнистая композитная деталь с изотропным распределением волокон, изготовленная по любому из пп. 1-12, включающая от 25 до 70 мас.% высокопрочных высокомодульных волокон, до 5 мас.% материала связующих волокон, и от 25 до 70 мас.% термореактивной или термопластичной матрицы.