一种易于实现脱模过程的复合材料构件通用性封装方法与流程

本发明属于复合材料制造技术领域，特别涉及一种复合材料构件的通用性封装方法。

背景技术：

复合材料构件在制造过程中常会由于工装表面粗糙度过大，以及构件与工装间的热膨胀系数偏差而产生残余应力等原因，导致构件难于脱模，特别是“工型”长桁等结构，很难将芯模从固化后的复材构件中脱出。传统上的脱模方法(如在工装表面粘贴脱模布或涂覆脱模剂)适用于实现结构简单且工装表面光洁度较佳的情况，而对于具有复杂型面的复合材料构件，或工装由于长时间使用以及不良操作导致表面光滑程度较差时，仅仅采用传统上的脱模方法来实现脱模过程的效率不高。另外，由于操作人员的疏忽导致工装表面状态变差或者脱模剂漏涂、涂抹不匀等问题的存在，均会导致严重的固化后构件不易脱模现象的出现。虽可以借助于工具完成脱模过程，但有可能对复合材料构件造成破坏，影响其使用性能。目前，国外优异的工装制造水平以及脱模产品与构件材料体系的良好匹配，已完全解决上述问题，但此方案不适合我国国情以及技术的发展方向，使得国内仍采用传统的方法来解决复材构件固化脱模问题，不利于复合材料构件的批量化生产以及内部质量的保证。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种易于实现脱模过程的复合材料构件通用性封装方法，灵活应用辅助材料的工艺特点，利用物理隔离及气压作用来实现复合材料构件与工装的有效分离，本发明的技术方案是：

一种易于实现脱模过程的复合材料构件通用性封装方法，其包括以下步骤：

步骤1：将工装表面进行清洁，对清洁后工装表面均匀涂覆第一层脱模剂，间隔15～30min后，正交方向均匀涂覆第二层脱模剂，再次间隔15～30min后，与第二层脱模剂正交方向均匀涂覆第三层脱模剂；

步骤2：将一层无孔隔离膜平整地铺叠在工装表面，而后从无孔隔离膜中部向外缘排挤残余空气，继而排除隔离膜与工装之间的气泡；

步骤3：采用密封胶条将无孔隔离膜四周边缘密封并设置真空气嘴，抽真空，保证真空度不大于-0.092mpa，进而使无孔隔离膜紧密贴附在工装表面；

步骤4：在无孔隔离膜上表面铺设预浸料，同时在复材坯料上依次铺设可剥布、有孔隔离膜、匀压板和透气毡；

步骤5：对步骤4中组装好的工装整体用真空袋进行封装，而后对真空袋进行抽真空处理，使得真空度不大于-0.092mpa，真空处理后放入热压罐中进行固化；

步骤6：对固化后的工装由热压罐中取出，冷却降温后进行拆封，打开连接在无孔隔离膜上的真空气嘴，通过施加压缩空气使复合材料构件有效地实现与工装表面的分离。

所述的无孔隔离膜，为可直接接触预浸料材料，表面光滑不会影响树脂流动，并且具有较好的韧性、气密性和耐热性。

步骤2中对于成型面较为复杂的工装，确保两者间良好贴合的同时避免隔离膜在曲率变化较大的位置出现褶皱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用辅助材料的物理隔离以及压缩空气施加的力来实现复合材料构件与工装的有效分离，解决了以往具有复杂型面的复合材料构件不易贴覆脱模布或仅仅涂覆脱模剂不易脱模的问题，而且避免了以往由于借助工具进行起模对复合材料构件造成破坏的情况。

附图说明

图1为采用本发明的通用性封装示意图；

图2为采用本发明的复合材料构件脱模过程示意图。

图中：1—工装，2—脱模剂，3—无孔隔离膜，4—密封胶条，5—真空气嘴，6—复材坯料，7—可剥布，8—有孔隔离膜，9—匀压板，10—透气毡，11—真空袋，12—压缩空气。

具体实施方式

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如图1至图2示，本发明提供了一种易于实现脱模过程的复合材料构件通用性封装方法，其包括以下步骤：

一种易于实现脱模过程的复合材料构件通用性封装方法，其包括以下步骤：

步骤1：采用丙酮有机溶剂对工装表面进行清理，清洗晾干30min后，在工装表面均匀涂覆三层的脱模剂，每层脱模剂之间涂覆方向呈正交方向，每层脱模剂涂覆的时间间隔为15～30min，涂覆第三层脱模剂15～30min后进行下一步操作；

步骤2：将一层无孔隔离膜平整地铺叠在工装表面，而后从无孔隔离膜中部向外缘排挤残余在隔离膜与工装之间的空气；

步骤3：采用密封胶条将无孔隔离膜四周边缘密封并设置真空气嘴，抽真空，保证真空度不大于-0.092mpa，进而使无孔隔离膜紧密贴附在工装表面；

步骤4：在无孔隔离膜上表面铺设预浸料，同时在复材坯料上依次铺设可剥布、有孔隔离膜、匀压板和透气毡；

步骤5：采用真空袋对步骤4操作后的工装连同坯料整体封装，而后对真空袋进行抽真空处理，确保真空度不大于-0.092mpa，将封装好的工装及胚料放入热压罐中进行固化；

步骤6：将固化后的工装由热压罐中取出降温后拆封，打开连接在无孔隔离膜上的真空气嘴，通过施加压缩空气使复合材料构件有效地实现与工装表面的分离。

所述的无孔隔离膜，为可直接接触预浸料材料，表面光滑不会影响树脂流动，并且具有较好的韧性、气密性和耐热性。

步骤2中对于成型面较为复杂的工装，确保两者间良好贴合的同时避免隔离膜在曲率变化较大的位置出现褶皱。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

技术特征：

技术总结
一种易于实现脱模过程的复合材料构件通用性封装方法，其包括以下步骤，对工装表面进行清洁，均匀涂布脱模剂，而后对涂布脱模剂后的工装表面覆盖无孔隔离膜，再后对无孔隔离膜与工装表面进行抽真空处理，使其处于负压状态，在无孔隔离膜上表面铺设预浸料，同时在复材胚料上依次铺设可剥布、有孔隔离膜、匀压板和透气毡，对组装好工装整体用真空袋进行封装，而后进行加热固化，对固化后的工装进行充压脱模；利用辅助材料的物理隔离以及压缩空气施加的力来实现复合材料构件与工装的有效分离，解决了以往具有复杂型面的复合材料构件不易贴覆脱模布或仅仅涂覆脱模剂不易脱模的问题，而且避免了以往由于借助工具进行起模对复合材料构件造成破坏的情况。

技术研发人员：王乾;贾彩霞
受保护的技术使用者：沈阳航空航天大学
技术研发日：2019.03.20
技术公布日：2019.05.21