一種具有孔洞的複合材料層合板製造方法
2023-08-02 05:28:11
一種具有孔洞的複合材料層合板製造方法
【專利摘要】本發明涉公開了一種具有孔洞的複合材料層合板製造方法。它包括步驟1，在上、下模具板上開設通孔，對應模具板的通孔製作相應尺寸的銷釘，銷釘的一端為平頭，另一端加工倒角，將銷釘平頭一端插入下模具板中；步驟2，纖維布的製作和浸膠；步驟3，對上、下模具板及銷釘塗抹脫模劑；在半晾乾狀態下的纖維布按預設的複合材料層合板纖維方向，在下模具板上進行鋪層，鋪層時讓每層纖維布中的纖維繞過下模具板中的銷釘；步驟4，模具板合模進行熱壓固化；步驟5，開模。本發明的優點是：複合材料層合板孔洞處的纖維得到保留，且合理地分布在複合材料層合板的孔洞附近，使具有孔洞的複合材料層合板的強度遠大於現有制孔方法得到的具有孔洞的複合材料層合板的強度。
【專利說明】ー種具有孔洞的複合材料層合板製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及複合材料，具體涉及ー種具有孔洞的複合材料層合板製造方法。
【背景技術】
[0002]複合材料層合板(或殼體)因エ藝限制，很多情況下不可能做到需要的尺寸及達到需要的形狀。因此，常需要對它們進行相互之間的連接。複合材料層合板連接的主要方法是通過螺釘或銷釘，而安裝這些螺釘或銷釘，複合材料層合板中必須有和螺釘或銷釘配合的孔洞。
[0003]目前，具有孔洞的複合材料層合板的普通製備方法是採用機械加工方法:先通過模壓成型方法製備複合材料層合板，然後對得到的複合材料層合板進行鑽孔或衝孔等機械加工，得到需要的孔洞。中國專利申請號為201210399254.6，名稱為「基於鑽削カ控制的碳纖維增強複合材料層合板無分層鑽孔方法」公開了 「在鑽頭鑽削碳纖維增強複合材料層合板過程中，控制鑽頭的鑽削軸向カ始終小於鑽孔分層臨界推力值Fa」，這種方法避免了碳纖維增強複合材料層合板的鑽孔分層缺陷。中國專利號為201010132202.5公開了ー種「纖維複合材料飛機壁板雷射精密制孔方法和其裝置」，採用雷射非接觸式制孔方法，克服了採用鑽頭鑽孔時鑽削力引起的拉絲、分層、纖維斷裂、切削殘餘應カ及變形等問題。
[0004]現有複合材料層合板的制孔方法存在的問題是，複合材料孔洞處的纖維被切斷，降低了複合材料層合板以及組裝成的複合材料結構的強度。現有複合材料層合板制孔方法也造成孔洞邊緣拉絲、分層等損傷破壞，也降低了複合材料層合板以及組裝成的複合材料結構的強度，使得複合材料層合板的孔洞及孔洞附近成為整個複合材料層合板及複合材料結構發生斷裂破壞的最危險處。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題就是提供一種複合材料孔洞處的纖維不被切斷、能維持複合材料層合板以及複合材料結構強度的、具有孔洞的複合材料層合板製造方法。
[0006]要解決上述技術問題，本發明包括 步驟1、模具製備
在上、下模具板上開設通孔；對應模具板的通孔製作相應尺寸的銷釘；銷釘的一端為平頭，另一端加工倒角；將銷釘平頭一端插入下模具板中；
步驟2、纖維布的製作和浸膠
將纖維布按照模具大小剪裁到合適尺寸，然後將纖維布充分浸蘸樹脂，對浸蘸了樹脂的纖維布進行晾乾處理；
步驟3、纖維布疊層
對上、下模具板及銷釘塗抹脫模劑；將半晾乾狀態下的纖維布按預設的複合材料層合板纖維方向，在下模具板上進行鋪層，鋪層時讓每層纖維布中的纖維繞過下模具板中的銷釘； 步驟4、模具板合模進行熱壓固化
在銷釘穿過的各層纖維布可靠貼合後，合上上模具板，並讓下模具板中的銷釘可靠地插入上模具板中的對應孔中；將模具整體放入平板熱壓機中，對纖維布疊層進行熱壓固化處理；
步驟5、開模
先退去模具中的圓柱銷，然後打開模具，得到具有孔洞的複合材料層合板。
[0007]由於採用了上述技術方案，孔洞處的纖維連續地分布在孔洞周圍，使複合材料層合板的孔洞附近具有高的強度。本發明具有如下的優點:複合材料層合板孔洞處的纖維得到保留，且合理地分布在複合材料層合板的孔洞附近，使具有孔洞的複合材料層合板的強度遠大於現有制孔方法得到的具有孔洞的複合材料層合板的強度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]本發明的【專利附圖】
【附圖說明】如下:
圖1為本發明的上、下模具板的結構示意圖；
圖2為纖維布位於上、下模板之間的示意圖。
[0009]圖中:1.上模具板；2.下模具板；3.銷釘；4.纖維布。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖和實施例對本發明作進ー步說明:
本發明包括
步驟1、模具製備
如圖1所示，在上模具板1、下模具板2上開設ー排通孔，對應模具板的通孔製作相應尺寸的銷釘3，銷釘3的一端為平頭，另一端端部作大倒角處理，使纖維容易繞過圓柱銷，將銷釘平頭一端插入下模具板2中；銷釘3的大小、形狀和位置決定了複合材料層合板的孔洞的大小、形狀和位置，複合材料層合板的孔洞根據實際使用情況而定；
步驟2、纖維布的製作和浸膠
將纖維布按照模具大小剪裁到合適尺寸，然後將纖維布充分浸蘸樹脂，對浸蘸了樹脂的纖維布進行晾乾處理；該纖維布可以是有緯的纖維布(正交的纖維布)，也可以是無緯的纖維布(單向的纖維布)，纖維布可選玻璃纖維布或碳纖維布；浸蘸所用樹脂可選環氧樹脂或酚醛樹脂等；
步驟3、纖維布疊層
對上、下模具板及銷釘塗抹脫模劑；如圖2所示，在半晾乾狀態下的纖維布4按預設的複合材料層合板纖維方向，在下模具板2上進行鋪層，鋪層時讓每層纖維布4中的纖維繞過下模具板2中的銷釘3 ；
步驟4、模具板合模進行熱壓固化
在銷釘穿過的各層纖維布可靠貼合後，合上帯有與銷釘對應孔的上模具板；合上上模具板時，注意讓下模具板中的銷釘可靠地插入上模具板的通孔中；將模具整體放入平板熱壓機中對纖維布疊層進行熱壓固化處理，成型溫度為120°C。成型壓カ為llOMpa，保壓及固化時間為12小時； 步驟5、開模
複合材料疊層固化成形後先退去模具中的圓柱銷，然後打開模具，得到纖維繞孔分布的、具有孔洞的複合材料層合板。
【權利要求】
1.ー種具有孔洞的複合材料層合板製造方法，其特徵是，包括以下步驟: 步驟1、模具製備 在上、下模具板上開設通孔；對應模具板的通孔製作相應尺寸的銷釘；銷釘的一端為平頭，另一端加工倒角；將銷釘平頭一端插入下模具板中； 步驟2、纖維布的製作和浸膠 將纖維布按照模具大小剪裁到合適尺寸，然後將纖維布充分浸蘸樹脂，對浸蘸了樹脂的纖維布進行晾乾處理； 步驟3、纖維布疊層 對上、下模具板及銷釘塗抹脫模劑；將半晾乾狀態下的纖維布按預設的複合材料層合板纖維方向，在下模具板上進行鋪層，鋪層時讓每層纖維布中的纖維繞過下模具板中的銷釘； 步驟4、模具板合模進行熱壓固化 在銷釘穿過的各層纖維布可靠貼合後，合上上模具板，並讓下模具板中的銷釘可靠地插入上模具板中的對應孔中；將模具整體放入平板熱壓機中，對纖維布疊層進行熱壓固化處理； 步驟5、開模 先退去模具中的圓柱銷，然後打開模具，得到具有孔洞的複合材料層合板。
2.根據權利要求1所述的具有孔洞的複合材料層合板製造方法，其特徵是，所述的纖維布為有緯的纖維布或無緯的纖維布。
【文檔編號】B29C70/54GK103496173SQ201310411498
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月11日 優先權日:2013年9月11日
【發明者】陳斌 申請人:重慶大學