CN110815901A - 一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法，采用预固化方式在复材蒙皮上依次预先铺叠胶膜和可剥层，在低于胶膜固化温度的条件下进行短时预固化，实现胶膜和复材蒙皮的预胶接，再对预胶接的复材蒙皮钻制声衬阵列孔，去除可剥层后，再与蜂窝和蜂窝芯上复材蒙皮进行胶接。本发明通过在蜂窝芯下复材蒙皮上预固化一层胶膜再钻声衬孔阵列，在不降低声衬面板与蜂窝夹芯胶接强度的情况下，有效的保证了蜂窝夹芯复合材料声衬壁板胶接完成后的通孔率。

Description

一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法
技术领域
本发明提出了一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法，旨在解决采用胶膜胶接蜂窝和含阵列声衬孔的复材蒙皮时胶膜流入声衬孔造成孔堵塞，通孔率无法达到要求，不能实现既定消音降噪功能的难题。
背景技术
由于碳纤维增强树脂基复合材料优异的综合性能，在发动机零部件领域应用占比逐渐提升，如外涵机匣、静子叶片、转子叶片、包容机匣、反推力装置等部件。同时，由于复合材料密度小，可以明显减轻结构重量且能代替传统材料实现结构功能一体化设计，在发动机短舱上应用广泛。
随着碳纤维增强树脂基复合材料短舱降噪结构的应用，发动机的噪音得到显著改善，这和发动机短舱采取的一系列降噪措施密切相关。为了实现降噪功能，发动机短舱的进气道内壁板、反推内壁板等结构设计为声衬壁板结构，内流道侧的面板使用穿孔板来满足消音要求，通常要求穿孔面板与蜂窝芯胶接后保持98%以上的通孔率。按照常用的复合材料胶接技术，穿孔面板在与蜂窝芯胶接的过程中很可能会被胶膜堵塞，降低声衬壁板的降噪效果，而采用胶接之后再钻制声衬阵列孔的方式会造成钻头直接钻到蜂窝芯节点处，降低蜂窝芯的力学性能。
因此需要开发出一种既能保证穿孔复材蒙皮与蜂窝芯的胶接强度又不会导致穿孔复材蒙皮被堵塞的一种蜂窝夹芯复合材料声衬声衬壁板通孔率控制方法。
发明内容
本发明提出了一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法，包括零件制造，目的在于克服采用胶膜胶接蜂窝和含阵列声衬孔的复材蒙皮时胶膜流入声衬孔造成孔堵塞，通孔率无法达到要求，不能实现既定消音降噪功能的难题。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法，
S1 制备已固化层压板状态的复材下蒙皮；
S2 依次在复材下蒙皮表面铺叠一层胶膜和可剥层；
S3 预固化
S4 在复材下蒙皮、预固化胶膜和可剥层的组合板上钻声衬孔阵列；
S5 撕除可剥布，依次在含声衬孔的复材下蒙皮上铺放蜂窝芯、胶膜和复材上蒙皮；
S6 封袋抽真空；
S7在组件固化工艺参数下采用热压罐胶接成蜂窝夹芯复合材料声衬壁板组件。
所述步骤S3中预固化为：在低于胶膜凝胶点温度10--30℃下预固化20-30min；
所述步骤S5中复材上蒙皮为未固化状态。
所述步骤S5中复材上蒙皮为织物预浸料或单向带预浸料铺叠而成。
所述胶膜为180±5℃固化的胶膜。
所述胶膜为带玻璃纤维织物载体的膜状胶黏剂。
本发明中蜂窝夹芯复合材料声衬壁板包括复材下蒙皮、蜂窝芯和复材上蒙皮，复材下蒙皮上制有声衬阵列孔；采用胶膜将含声衬阵列孔复材下蒙皮、蜂窝芯和复材上蒙皮进行胶接。
本发明的有益效果如下：
1）、本发明采用低于胶膜固化温度的工艺先将胶膜与复材蒙皮进行预胶接，使用可剥布进行保护后一起钻制声衬孔，本有效地解决了传统胶接工艺难以控制蜂窝夹芯复合材料声衬壁板声衬阵列孔被胶膜封堵的难题，最大限度保证了声衬壁板消音降噪效果；
2）、避免了蜂窝夹芯复合材料声衬壁板组件先胶接成型再钻声衬孔阵列对蜂窝夹芯造成的损害。
3）、本发明适用于任意复合材料胶接用带载体和不带载体的胶膜。
附图说明
图1是胶膜预固化示意图。
图2是声衬阵列孔钻制示意图。
图3是图2的A-A视图。
图4是复材下蒙皮、蜂窝和复材上蒙皮组装示意图。
图5是蜂窝夹芯复合材料声衬壁板结构示意图。
图中：1、工装 2、腻子条 3、复材下蒙皮 4、胶膜 5、可剥层 6、隔离膜 7、透气毡8、真空袋 9、声衬孔 10、蜂窝芯 11、复材上蒙皮。
具体实施方式
为进一步说明而不是限制本发明的上述实现方式，下面采用一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法及其制造过程，结合附图和实施例对本发明进一步说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施范围之中。所有这些构思应视为本技术所公开的内容和本发明的保护范围。
实施例1
针对的胶膜为180±5℃固化的高温环氧胶膜，本发明一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法，步骤为：
a．复材下蒙皮成型：采用织物或单向带预浸料，按既定铺层角度和铺层数量在工装1上铺叠成叠层，封袋后采用热压罐进行固化、脱模、切割。
b. 在复材下蒙皮3上依次铺层一层胶膜4和可剥层5，依次铺放隔离膜6、透气毡7后，并在边缘铺放腻子条2，用真空8袋组装封袋，在100±10℃下预固化20-30min。
c．将b中制得的组合板进行阵列孔钻制。
d. 撕除c中完成阵列孔钻制组合板上的可剥层，依次在其上铺放蜂窝芯10、胶膜4和复材上蒙皮11，这里复材上蒙皮11可以是已经固化加工好的，也可以是预浸料，封袋组装。
e. 将d中组装好的零件放入热压罐中进行固化，此时固化参数为组件胶膜固化参数，脱模后进行修切，最终完成蜂窝夹芯复合材料多孔壁板制造，如图4所示。
实施例2
本发明将复材下蒙皮3与蜂窝芯10胶接的胶膜在复材下蒙皮3上进行短时预固化后，与可剥层5一起钻制声衬阵列孔。具体操作流程如下：
a. 采用织物或单向带预浸料完成复材下蒙皮3制造，复材下蒙皮3为已固化好的层压板状态；
b．在复材下蒙皮3钻制声衬孔9前先依次在其表面铺叠一层胶膜4和可剥层5，可剥层的作用是对胶膜4进行保护，防止污染并利于后续胶接，在低于胶膜最终固化温度的条件下进行短时预固化。
c. 在复材下蒙皮3、预固化胶膜和可剥层的组合板上钻声衬孔阵列；
d. 撕除可剥布5，依次在含声衬孔的复材下蒙皮3上铺放蜂窝芯10、胶膜4和复材上蒙皮11，完成封袋组装。
e. 在组件固化工艺参数下采用热压罐胶接成蜂窝夹芯复合材料声衬壁板组件。
对于固化温度为中温以及≥200℃高温胶膜的预固化参数按其相应材料规范制定，预固化温度应低于其凝胶点10--30℃。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法，步骤为：
S1 制备已固化层压板状态的复材下蒙皮；
S2 依次在复材下蒙皮表面铺叠一层胶膜和可剥层；
S3 预固化
S4 在复材下蒙皮、预固化胶膜和可剥层的组合板上钻声衬孔阵列；
S5 撕除可剥布，依次在含声衬孔的复材下蒙皮上铺放蜂窝芯、胶膜和复材上蒙皮；
S6 封袋抽真空；
S7在组件固化工艺参数下采用热压罐胶接成蜂窝夹芯复合材料声衬壁板组件。
2.根据权利要求1所述一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法，其特征在于，所述步骤S3中预固化为：在低于胶膜凝胶点温度10--30℃下预固化20-30min；
根据权利要求1所述一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法，其特征在于，所述步骤S5中复材上蒙皮为未固化状态。
3.根据权利要求1所述一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法，其特征在于，所述步骤S5中复材上蒙皮为织物预浸料或单向带预浸料铺叠而成。
4.根据权利要求1所述一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法，其特征在于，所述胶膜为180±5℃固化的胶膜。
5.根据权利要求1所述一种蜂窝夹芯复合材料声衬壁板通孔率控制方法，其特征在于，所述胶膜为带玻璃纤维织物载体的膜状胶黏剂。
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