一种丁腈橡胶金属粘接件真空袋成型制造方法
【专利摘要】本发明涉及航空发动机橡胶金属粘接领域，具体为一种丁腈橡胶金属粘接件真空袋成型制造方法。采用真空袋加压将丁腈橡胶胶带粘接于滑油箱支架上，真空袋加压工艺流程：放样→裁剪下料→铺透气毡→贴密封胶带→封真空袋膜→安装并连接真空装置→抽真空→检查真空度→烘箱固化。本发明重点针对涂胶工艺及加压(夹具、真空)成型工艺进行试验，将真空袋法低压成型技术应用于丁腈橡胶金属粘接件，对涂胶工艺和真空袋成型工艺方法，进行对比试验确定相应工艺参数，最终解决粘接质量不一致的现象。
【专利说明】一种丁腈橡胶金属粘接件真空袋成型制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空发动机橡胶金属粘接领域，具体为一种丁腈橡胶金属粘接件真空袋成型制造方法。
【背景技术】
[0002]粘合是橡胶工艺中的一项专门技术。随着新型合成粘合材料和粘合方法的发展，粘合工艺在各个工业部门的应用也越来越广泛。
[0003]橡胶的粘合目前主要有硬质胶法、镀铜法、胶粘剂法(包括浸胶法)和直接粘合法四种。胶粘剂法是当前最常用的一种方法，它能将不易粘合的橡胶与橡胶以及橡胶与其它材料牢固地合在一起，且能得到性能优良的粘合件，解决了硬质胶法、镀铜法无法解决的问题，在粘合工艺中得到广泛的应用。
[0004]粘合可分为热粘合法和冷粘合法。热粘合法是使橡胶在热硫化过程中与金属结合，冷粘合法是利用胶粘剂使硫化胶与金属结合。支架属于冷硫化粘合，硫化丁腈胶与金属冷粘合工艺相对简单，适宜的胶粘剂牌号较多，工艺方法也相对成熟，但存在传统夹具加压成型技术，手工操作粘接质量无法保持一致，且加工效率低下。引进复合材料的低压成型技术适合于硫化丁腈橡胶金属粘接件成型，不适合硫化氟橡胶与金属粘接件成型，适宜的胶粘剂牌号较少，工艺方法尚未成熟，有待于试验摸索。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种丁腈橡胶金属粘接件真空袋成型制造方法，从根本上解决目前航空发动机上的支架、卡箍类硫化丁腈橡胶金属粘接件传统夹具加压方法带来的手工操作粘接质量不一致，装夹效率低，夹具需求量大等缺陷，最终实现工程化应用。
[0006]本发明的技术方案是:
[0007]—种丁腈橡胶金属粘接件真空袋成型制造方法，采用真空袋加压将丁腈橡胶胶带粘接于滑油箱支架上，真空袋加压工艺流程:放样一裁剪下料一铺透气毡一贴密封胶带一封真空袋膜一安装并连接真空装置一抽真空一检查真空度一烘箱固化，具体步骤如下:
[0008](I)放样:根据加工粘接件待施压部位的结构形式，对真空袋膜进行放样，必须预留空间布置真空管，并且保持真空袋膜边缘与零件保持10mm?200mm的距离；
[0009](2)裁剪下料:根据放样的结果及粘接件结构形式对真空袋膜和透气毡分别进行下料，裁剪出所需要的尺寸；
[0010](3)铺透气毡:在粘接件表面铺上一层裁剪好的透气毡，保证滑油箱支架不碰伤真空袋膜；
[0011](4)贴密封胶带:将裁剪好的真空袋膜对折，沿三面贴好密封胶带，并封贴好两条边，留出一条边，做成袋子形状，折叠处密封胶带长出3mm?5mm ；
[0012](5)封真空袋膜:在真空袋膜上留两个小口，分别放入真空阀，保证真空管伸入到粘接件表面的中部，用密封胶带封上最后一条边；
[0013](6)安装并连接真空装置:先把真空表连接一个真空阀，再把另一个真空阀连接真空管一端，真空管另一端与真空泵连接好；
[0014](7)抽真空:打开真空泵，抽真空，真空施压I?5min ；
[0015](8)检查真空度:真空施压I?5min后，检查气密性，观察封口处的状态，如果真空表的压力指针大于_90kPa，同时在封口处可听见气流的振动声，表明该处漏气，立即关闭泵，用密封胶带把漏气处封好；
[0016](9)烘箱固化:当真空表的压力指针保持在小于_90kPa稳定时，开启烘箱加热固化，固化工艺参数:140?150°C加热50?lOOmin，真空泵一直开启，直到固化结束后，关闭烘箱和真空泵电源。
[0017]本发明的设计思想是:
[0018]橡胶与金属的粘合过程主要有金属表面处理、涂胶工艺、加压成型固化。根据理论分析，造成粘接质量不一致的主要原因是:金属表面处理、涂胶工艺和加压成型固化方法不当。尤其涂胶工艺和加压固化方法，最重要的是涂胶厚度遍数及干燥温度、时间及加压(夹具、真空)方法直接影响制品质量。因此，本发明重点针对涂胶工艺及加压(夹具、真空)成型工艺进行试验，创新点是将真空袋法低压成型技术应用于丁腈橡胶金属粘接件，对涂胶工艺和真空袋成型工艺方法，进行对比试验确定相应工艺参数，最终解决粘接质量不一致的现象。其过程为:将粘接件的橡胶表面铺上透气毡放入橡胶夹具或直接装入真空袋膜内密封，然后通过管嘴与导管和真空泵相连，经过试抽没有发现明显漏气现象后，将整个装置放入烘箱中加热。其施工流程比较简单，可以使不规则工件的各个表面受到均匀的压紧力，不容易产生脱粘，加压固化质量高。
[0019]本发明的优点及有益效果是:
[0020]1、本发明与传统的橡胶与金属骨架(滑油箱支架)冷粘合技术相比，不需要专用工装，只要建立真空袋体系就能进行加压，不受产品结构的限制，尤其是简单结构粘接件，粘接压力均匀一致，粘接强度稳定，有效地减小脱层、气泡等质量缺陷。在现场进行相似件应用后，效果很好，性能及状态稳定。
[0021]2、本发明的工艺具有广阔的应用前景和推广价值。该工艺为科研试验室及中小规模产品生产单位生产高质量胶接件，提供可靠的保证，可以推广到其他相似橡胶产品粘合成型技术。
[0022]3、真空袋加压技术已广泛应用于复合材料低压成型技术，在橡胶金属复合件上应用尚属首例。采用真空袋加压新技术、新工艺加工的产品粘接质量优于普通夹具粘接质量，一次加工批量大，省去夹具制造，节约了成本。本发明拓展其它硫化橡胶和金属胶接件领域真空袋成型工艺，在航空发动机橡胶金属复合件粘合领域上的应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明丁腈橡胶胶带与滑油箱支架粘接示意图。图中，I橡胶胶带；2滑油箱支架。
【具体实施方式】
[0024]下面通过实施例和附图对本发明进一步详细说明。
[0025]如图1所示，本实施例采用真空袋加压将丁腈橡胶胶带I粘接于滑油箱支架2上，丁腈橡胶胶带I的牌号为丁腈橡胶5860，滑油箱支架的牌号为ZGCrl7Ni2，丁腈橡胶金属粘接件真空袋成型制造方法具体如下:
[0026]1、设备、工具及辅助材料
[0027]真空泵(型号:XD-40);真空阀(型号:Vac Valve 401C，1/4"螺纹接口)，数量:2个；真空表(型号:AQD500TF，l/4"螺纹接口)；加强软管(型号=Airflow 65R，10 ' /根)；快速接头(型号=Vac Gauge 30，1/4"螺纹接口)，数量:2个；真空袋膜(型号:L500Y0.003" X 80" X500CF);透气毡(型号:Airweave N1080" X 50 YDS);密封胶带(规格:1/8" Xl/2" X50');剪刀；电热鼓风干燥箱。
[0028]2、真空袋加压工艺流程:放样一裁剪下料一铺透气毡一贴密封胶带一封真空袋膜—安装并连接真空装置一抽真空一检查真空度一烘箱固化。
[0029]3、真空袋加压操作步骤:
[0030](I)放样:根据加工粘接件待施压部位的结构形式，对真空袋膜进行放样，必须预留一定空间布置真空管，并且保持真空袋膜边缘与零件保持10mm?200mm的距离。
[0031](2)裁剪下料:根据放样的结果及粘接件结构形式对真空袋膜和透气毡分别进行下料，裁剪出所需要的尺寸。
[0032](3)铺透气毡:在粘接件表面铺上一层裁剪好的透气毡，保证滑油箱支架不碰伤真空袋膜。
[0033](4)贴密封胶带:将裁剪好的真空袋膜对折，沿三面贴好密封胶带，并封贴好两条边，留出一条边，做成袋子形状，折叠处密封胶带长出3mm?5mm。
[0034](5)封真空袋膜:在真空袋膜上留两个小口，分别放入真空阀，保证真空管伸入到粘接件表面的中部，用密封胶带封上最后一条边。
[0035](6)安装并连接真空装置:先把真空表连接一个真空阀，再把另一个真空阀连接真空管(加强软管)一端，真空管另一端与真空泵连接好。
[0036](7)抽真空:打开真空泵，抽真空，真空施压lmin。
[0037](8)检查真空度:真空施压Imin后，检查气密性，观察封口处的状态，如果真空表的压力指针大于_90kPa，同时在封口处可听见气流的振动声，表明该处漏气，应立即关闭泵，用密封胶带把漏气处封好。
[0038](9)烘箱固化:当真空表的压力指针保持在小于_90kPa(相对真空度-0.06?-0.08MPa)稳定时，开启烘箱加热固化，固化工艺参数:143°C加热60min，真空泵一直开启，直到固化结束后，关闭烘箱和真空泵电源。
[0039]实施例结果表明，本发明采用真空袋法低压成型技术，真空袋法是在固化时利用抽真空产生的大气负压对制品加压，适合于夹紧力小于0.09MPa(0.06?0.08MPa)的硫化丁腈橡胶与金属复合件。针对真空袋法和传统夹具对比试验，实现了真空袋成型技术在简单结构橡胶金属复合件上(支架、卡箍等)的应用，并将试验结论纳入工艺文件，并推广至其他同类型产品中。经过实践，该工艺方案可行，在丁腈橡胶与金属胶接件生产中应用成功，试制期间粘接强度和粘接面积符合标准要求，推广到其他橡胶金属冷粘接件预计经济效益是可观的。
【权利要求】
1.一种丁腈橡胶金属粘接件真空袋成型制造方法，其特征在于，采用真空袋加压将丁腈橡胶胶带粘接于滑油箱支架上，真空袋加压工艺流程:放样一裁剪下料一铺透气毡一贴密封胶带一封真空袋膜一安装并连接真空装置一抽真空一检查真空度一烘箱固化，具体步骤如下: (1)放样:根据加工粘接件待施压部位的结构形式，对真空袋膜进行放样，必须预留空间布置真空管，并且保持真空袋膜边缘与零件保持10mm?200mm的距离； (2)裁剪下料:根据放样的结果及粘接件结构形式对真空袋膜和透气毡分别进行下料，裁剪出所需要的尺寸； (3)铺透气毡:在粘接件表面铺上一层裁剪好的透气毡，保证滑油箱支架不碰伤真空袋膜； (4)贴密封胶带:将裁剪好的真空袋膜对折，沿三面贴好密封胶带，并封贴好两条边，留出一条边，做成袋子形状，折叠处密封胶带长出3mm?5mm ； (5)封真空袋膜:在真空袋膜上留两个小口，分别放入真空阀，保证真空管伸入到粘接件表面的中部，用密封胶带封上最后一条边； (6)安装并连接真空装置:先把真空表连接一个真空阀，再把另一个真空阀连接真空管一端，真空管另一端与真空泵连接好； (7)抽真空:打开真空泵，抽真空，真空施压I?5min； (8)检查真空度:真空施压I?5min后，检查气密性，观察封口处的状态，如果真空表的压力指针大于-90kPa，同时在封口处可听见气流的振动声，表明该处漏气，立即关闭泵，用密封胶带把漏气处封好； (9)烘箱固化:当真空表的压力指针保持在小于_90kPa稳定时，开启烘箱加热固化，固化工艺参数:140?150°C加热50?lOOmin，真空泵一直开启，直到固化结束后，关闭烘箱和真空泵电源。
【文档编号】B29C65/52GK104325636SQ201410624587
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】王岩, 刘建平, 师俊芳, 于永逵, 李德生 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司