Tämä keksintö kuuluu komposiittimateriaalien prosessointiteknologian alaan ja sisältää valmistusmenetelmän hoikkaalle materiaalillehiilikuitukomposiitti neliöputkirakennekomponentti.
Taustatekniikka:
Hiilikuitukomposiittimateriaaleja on käytetty laajalti ilmailu- ja avaruustuotteissa niiden etujen vuoksi: kevyt, korkea lujuus, korroosionkestävyys, helppo muotoilla ja esteettinen laatu. Komposiittimateriaalikomponenttien rakenteellisella trendillä on taipumus olla yksinkertaistettu ja kevyt. Nykyisissä teknisissä olosuhteissa komposiittimateriaalien muovausprosesseissa on kuitenkin merkittäviä haasteita. Yksi tällainen rakenne on hoikka komposiittiputkikomponentti (katso kuva 1). Tämä komposiittimateriaalikomponentti on hoikkahiilikuituinen neliöputkirakennekomponentti, jonka paksuus on tasainen tuotteen ympärillä ja pieni sisäontelon koko. Mitat ovat (50 × 60) mm ja pituus noin 1000 mm. Ohuen hiilineliön putkirakenneosan sisä- ja ulkopintojen tulee olla sileitä, erityisesti sisäpinnan, jossa on seuraavat asennusliitokset. Asennustarkkuuden mittavaatimukset ovat korkeat. Koska komposiittimateriaalin hiilikuiturakenne perustuu pääasiassa kuitukuorman siirtoon, kokoonpanoaluetta ei voi kiillottaa tai muokata. Asennusalueen sisäpinnan mitat vaativat suurta tarkkuutta ja neljän kulma-alueen mittojen (4 r) tulee täyttää kokovaatimukset. Tästä syystä ohuen hiilikuitukomposiittisen neliömäisen putkirakenteen komponentin sisäpinnan on perustuttava muotin muodostukseen sen varmistamiseksi, että sisäpinnan mitat vastaavat kokoonpanovaatimukset. Kuitenkin johtuen tämän komponentin rakenteellisesta suunnittelusta neliömäisenä putkirakenteena ja olemassa olevien komposiittimateriaalien valmistusmenetelmien monimutkaisuudesta johtuen suurin monimutkaisuus on tuotteen purkuprosessissa. Rakenteellisten vaatimusten täyttämiseksi nykyiset muovausmenetelmät sisältävät pääasiassa seuraavia tapoja:
1. Positiivisen muottipuristuksen käyttö: Tämän menetelmän riskinä on, että irrotusprosessin aikana sisäontelon pienen koon ja komponentin hoikan rakenteen vuoksi tuote ja positiivinen muotti sopivat tiukasti kuumentamisen jälkeen. valettu korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Nykyiset muovausmenetelmät eivät voi erottaa tuotetta positiivisesta muotista, mikä johtaa purkamiseen liittyviin laatuongelmiin.
2. Negatiivisen muottipuristuksen käyttö: Tämän menetelmän riskinä on, että vaikka ulkopinnan mitat voidaan taata, se ei täytä sisäpinnan mittojen ja r-kulman alueen vaatimuksia tuotteessa. . Siksi tuotteen myöhemmän kokoonpanon edellyttämää koordinointitarkkuutta ei voida taata.
3. Elastisen muotin käyttö: Käytetään negatiivisia ja positiivisia muotteja, jolloin positiivinen muotti korvataan laajennetulla ydinmuotilla tai puhallettavalla ydinmuotilla, joka täytetään ulkoisella ilmalähteellä laajentumaan ja siirtämään painetta muotin pintaan. laminaatti. Tämän menetelmän homehtumisriski hoikkaillehiilikuitukomposiitti neliöputkirakennekomponentti piilee korkeissa vaatimuksissa puhallettavalle ydinmuotille, joka vaatii erillisen muovausprosessin, mikä johtaa monimutkaisiin tuotantoprosesseihin ja kohonneisiin tuotantokustannuksiin.
Tällä teknisellä taustalla niin ohuelle hiilikuituisen neliömäisen putken rakennekomponentille, joka vaatii yksinkertaisen ja kevyen muodon, sileät sisä- ja ulkopinnat sekä kokoonpanotarkkuuden vaatimukset täyttävät sisäpinnan mitat, on tehtävä läpimurtoja olemassa olevaan listaan. prosessit. Tässä keksinnössä hyödynnetään positiivista muotilaminointia, käytetään yhtenäistä puristuslevyä ulkopinnan muovausmuottiin ja varmistetaan tuotteen purkaminen muotista purkamisen aputyökalujen avulla tuotteen laadun takaamiseksi. Tällä teknisellä lähestymistavalla saavutetaan ohuiden hiilikuituisten neliömäisten putkien rakenneosien valmistus, parannetaan osien laatua ja varmistetaan sisäpinnan kokoamistarkkuuden mittavaatimukset.