專利名稱：內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件的水溶性芯模的成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件的芯模的成型方法。
背景技術(shù)：
帶有內(nèi)網(wǎng)格的纖維增強樹脂基復(fù)合材料構(gòu)件或與其結(jié)構(gòu)相近的復(fù)合材料構(gòu)件的特點是內(nèi) 部由不同形狀的網(wǎng)格組成，這些網(wǎng)格與蒙皮是一體成型的，從而保證了纖維的連續(xù)性，因此 這類結(jié)構(gòu)具有較高結(jié)構(gòu)效率，輕質(zhì)高強，越來越受到航空航天領(lǐng)域的重視。但是內(nèi)網(wǎng)格加筋 復(fù)合材料封閉構(gòu)件的成型如果采用金屬模具，則由于脫模困難，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜而難以實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件采用金屬模具難以實現(xiàn)的問題， 進而提供一種內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件的水溶性芯模的成型方法。
本發(fā)明的一種內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件的水溶性芯模的成型方法的步驟為 步驟一配置芯模材料先將PVP材料溶于水中，配成濃度為10% 30%的水溶液，待完 全溶解后，加入填料，PVP材料的質(zhì)量為填料的質(zhì)量的P/。 15。/。，然后攪拌均勻； 步驟二預(yù)成型將配置完成的芯模材料放入模具中壓實得到芯模坯； 步驟三烘干將芯模坯放入烘箱中進行烘干，烘出芯模坯中的水份，烘干溫度為100
。C 200。C;
步驟四機械加工對干燥后的芯模坯采用機加工手段進行加工，以保證芯模的結(jié)構(gòu)尺
寸；
步驟五表面處理在芯模的表面均勻涂抹一層水溶性膠水，常溫晾干后芯模表面形成 一層堅硬的保護膜，然后在保護膜表面涂抹一層脫模劑。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果本發(fā)明的成型方法制成的水溶性芯模有效地 解決了內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件成型困難的問題。該成型方法保證了纖維的連續(xù)性，成 型出的復(fù)合材料件具有較好的力學性能；同時本發(fā)明采用的水溶性芯模材料具有良好的熱穩(wěn) 定性，密度低，用水溶性材料制備的芯模質(zhì)量輕，熱膨脹系數(shù)小。采用本發(fā)明方法制成的芯 模而制備的內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件的纖維體積含量為60±5%，空隙率《1%，復(fù)合材料
構(gòu)件成型溫度可達到20(TC 。
具體實施方式
具體實施方式
一本實施方式的內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件的水溶性芯模的成型方法 的步驟為
步驟一配置芯模材料先將PVP材料溶于水中，配成濃度為10% 30%的水溶液，待完 全溶解后，加入填料，PVP材料的質(zhì)量為填料的質(zhì)量的P/。 15。/。，然后攪拌均勻；所述PVP材 料是一種水溶性聚合物，該聚合物的全稱為聚乙烯基吡咯烷酮；
步驟二預(yù)成型將配置完成的芯模材料放入模具中壓實得到芯模坯；模具內(nèi)腔制成設(shè) 計好的芯模的形狀，這樣可以免除機械加工步驟；也可以做成預(yù)成型塊，然后通過各種機械 加工手段，將水溶性芯模加工成所需要的形狀。在預(yù)成型過程中，對芯模材料施加的壓力越 大，做出的芯模的抗壓能力就越強；
步驟三烘干將芯模坯放入烘箱中進行烘干，烘出芯模坯中的水份，烘干溫度為100 。C 20(TC;烘干時間取決于被干燥芯模尺寸的大小，尺寸越大的芯模，需要的干燥時間越 長；通過干燥將芯模中的水份完全烘出去，否則將會影響制成芯模的復(fù)合材料的性能；
步驟四機械加工對干燥后的芯模坯采用機加工手段進行加工；采用機械加工將芯模 加工出需要的各種形狀，加工時注意刀具的方向，以免棱角處出現(xiàn)缺陷；
步驟五表面處理在芯模的表面均勻涂抹一層水溶性膠水，常溫晾干后芯模表面形成 一層堅硬的保護膜，然后在保護膜表面涂抹一層脫模劑。芯模加工成需要的形狀后，還要進 行表面處理，以免在固化的過程中，膠液滲入芯模材料的微小空隙中，給脫除芯模材料帶來 困難，涂刷一層脫模劑，便于芯模順利地被脫除。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中的填料包括微米級 玻璃微珠、二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鈦以及陶瓷粉中的一種或幾種。通過控制加入的 比例來調(diào)節(jié)水溶性芯模材料的物理性能。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
二不同的是步驟一中的填料還增加有石 墨或金屬粉末。通過添加石墨或金屬粉末改善芯模材料的物理性質(zhì)，如導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系 數(shù)等。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件的水溶性芯模的成型方法，其特征在于水溶性芯模的成型方法的步驟為步驟一配置芯模材料先將PVP材料溶于水中，配成濃度為10％～30％的水溶液，待完全溶解后，加入填料，PVP材料的質(zhì)量為填料的質(zhì)量的1％～15％，然后攪拌均勻；步驟二預(yù)成型將配置完成的芯模材料放入模具中壓實得到芯模坯；步驟三烘干將芯模坯放入烘箱中進行烘干，烘出芯模坯中的水份，烘干溫度為100℃～200℃；步驟四機械加工對干燥后的芯模坯采用機加工手段進行加工，以保證芯模的結(jié)構(gòu)尺寸；步驟五表面處理在芯模的表面均勻涂抹一層水溶性膠水，常溫晾干后芯模表面形成一層堅硬的保護膜，然后在保護膜表面涂抹一層脫模劑。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件的水溶性芯模的 成型方法，其特征在于所述步驟一中的填料包括微米級玻璃微珠、二氧化硅、三氧化二鋁 、二氧化鈦以及陶瓷粉中的一種或幾種。
3 根據(jù)權(quán)利要求2所述內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件的水溶性芯模的 成型方法，其特征在于所述步驟一中的填料還包括石墨或金屬粉末。
全文摘要
內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件的水溶性芯模的成型方法，它涉及一種內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件的芯模的成型方法。本發(fā)明解決了內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件采用現(xiàn)有的金屬模具難以實現(xiàn)的問題。本發(fā)明的方法步驟為先將PVP材料溶于水中，配成濃度為10％～30％的水溶液，加入填料，攪拌均勻；將配置完成的芯模材料放入模具中壓實得到芯模坯；將芯模坯放入烘箱中進行烘干，烘出芯模坯中的水分；采用機加工手段進行加工；在芯模的表面均勻涂抹水溶性膠水和脫模劑。本發(fā)明的成型方法制成的水溶性芯模有效地解決了復(fù)合材料封閉構(gòu)件成型困難的問題。采用本發(fā)明方法制成的芯模而制備的內(nèi)網(wǎng)格加筋復(fù)合材料封閉構(gòu)件的纖維體積含量為60±5％，空隙率≤1％。
文檔編號B29C33/38GK101648419SQ20091030679
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者劉永琪, 李曉丹, 林再文, 波 遲, 鄒志偉, 輝 陳, 陳浩然 申請人:哈爾濱玻璃鋼研究院