一种防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法与流程

本发明属于复合材料制造，具体涉及一种防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法。

背景技术：

1、夹层结构通常由厚度薄、刚度大的面板材料和密度小、厚度大的芯材通过粘接的方式组合成一个整体，其具有抗弯刚度大、比强度高、性能可设计等优点，在航空航天领域得到了广泛应用。夹层结构由于其制造过程和本身结构的复杂性，会产生一些难以预料的缺陷，倒角脱粘是最普遍也是危害最严重的缺陷，一旦存在脱粘缺陷，就会严重降低其最终的承载能力。

2、目前防止夹层结构件倒角脱粘的方法主要为制作真空袋过程中在倒角处加预制片(2-3层预浸料)、硅橡胶、生硅胶片等。上述方法对于防止夹层结构件倒角失稳(如蜂窝凹陷等)有比较好的预防效果，但对于倒角脱粘问题效果不明显，尤其是对于大倒角(＞60°)夹层结构件，由于倒角较大，预制片或硅橡胶很难贴合芯材倒角，易造成倒角处架空，影响压力传递，而且上述方法易造成表面压痕，影响外观质量。近期相关发明如下：

3、1、一种预防复合材料夹层件蜂窝倒角失稳的成型工艺方法(申请号cn202111297160.3)：该发明为复合材料夹层结构件制作真空袋过程中采用在铺放脱模薄膜的成型模上铺放生硅胶片，生硅胶片覆盖蜂窝芯材倒角，真空袋与生硅胶片之间通过无孔脱模薄膜隔离。该方法较适用于蜂窝维形，对于倒角脱粘的内部缺陷无有效预防。

4、2、一种防止蜂窝夹层结构倒角固化时产生褶皱的方法(申请号cn201711064090.0)：该发明采用蜂窝芯尖角倒圆的方式增加预浸料铺放时的铺覆性，避免由于尖角导致的纤维褶皱。该方法对于大倒角处芯材与预浸料的脱粘无明显改进效果。

5、3、大曲率夹层结构复合材料异形零件的制作方法(申请号cn201510335366.9)：该发明采用手糊玻璃钢自制分瓣辅助工装模具的方式，使零件边缘受压均匀，改善制件表面质量问题。但该自制分瓣辅助工装模具为硬质工装，较适用于倒角较小(＜45°)的夹层结构件，对于大倒角结构脱粘问题改善有局限性。

6、通过上述现有技术说明来看，防止夹层结构倒角脱粘都有一定的局限性，尤其不适用于大倒角结构。

技术实现思路

1、本发明提出一种防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法，可有效预防由于芯材倒角较大极易引起的倒角脱粘缺陷，提升产品制造合格率，避免由于倒角脱粘造成的产品报废。

2、本发明提出一种防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法，包括以下步骤：

3、1)加工复合材料夹层结构芯材，芯材上具有芯材倒角；

4、2)将步骤1)中加工后的芯材进行烘干；

5、3)成型工装上铺贴夹层结构件下蒙皮；

6、4)下蒙皮上铺贴一层胶膜；

7、5)铺放芯材；

8、6)芯材上铺贴一层胶膜，芯材倒角处增加一层膨胀胶膜；

9、7)铺贴夹层结构件上蒙皮；

10、8)糊制真空袋，按预浸料固化曲线进行固化。

11、可选的，芯材为蜂窝、泡沫。

12、可选的，芯材倒角范围是30-90°。

13、可选的，步骤4)中下蒙皮上铺贴的胶膜需延伸至芯材边缘线外5mm。

14、可选的，步骤6)中芯材上铺贴的胶膜需延伸至芯材边缘线外5mm。

15、可选的，步骤6)中芯材倒角处铺贴的膨胀胶膜长度覆盖所有倒角区域，宽度5-10mm，且均匀分布在芯材及蒙皮上。

16、可选的，上蒙皮包括：预浸料。

17、可选的，下蒙皮包括：胶膜、铜网、预浸料。

18、本发明提出一种防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法，通过芯材上、下胶膜延长铺贴以及在芯材倒角处增加膨胀胶膜的方式增加了蒙皮与芯材的粘接力，同时由于膨胀胶膜加热膨胀的特性改善了芯材底角r区架空而压力传递不良的问题。此方法有效预防复合材料夹层结构件倒角脱粘，尤其对于大倒角结构效果明显，且操作简单、质量稳定性好，可提升产品交付合格率。

技术特征：

1.一种防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法，其特征在于，芯材为蜂窝、泡沫。

3.根据权利要求1所述的防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法，其特征在于，芯材倒角范围是30-90°。

4.根据权利要求1所述的防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法，其特征在于，步骤4)中下蒙皮上铺贴的胶膜需延伸至芯材边缘线外5mm。

5.根据权利要求1所述的防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法，其特征在于，步骤6)中芯材上铺贴的胶膜需延伸至芯材边缘线外5mm。

6.根据权利要求1所述的防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法，其特征在于，步骤6)中芯材倒角处铺贴的膨胀胶膜长度覆盖所有倒角区域，宽度5-10mm，且均匀分布在芯材及蒙皮上。

7.根据权利要求1所述的防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法，其特征在于，上蒙皮包括：预浸料。

8.根据权利要求1所述的防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法，其特征在于，下蒙皮包括：胶膜、铜网、预浸料。

技术总结
本发明提供了一种防止复合材料夹层结构件倒角脱粘的方法，包括以下步骤：1)加工复合材料夹层结构芯材，芯材上具有芯材倒角；2)将步骤1)中加工后的芯材进行烘干；3)成型工装上铺贴夹层结构件下蒙皮；4)下蒙皮上铺贴一层胶膜；5)铺放芯材；6)芯材上铺贴一层胶膜，芯材倒角处增加一层膨胀胶膜；7)铺贴夹层结构件上蒙皮；8)糊制真空袋，按预浸料固化曲线进行固化。可有效预防由于芯材倒角较大极易引起的倒角脱粘缺陷，提升产品制造合格率。

技术研发人员：赵学莹,佟淑慧,徐斯斯,王志刚,戴东梅,李子源,郝钢凝
受保护的技术使用者：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21