CN114368169A - 一种轻型飞机用快速成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻型飞机用快速成型工艺，包括以下步骤：S1：采用雕刻机的夹心材料进行雕刻；S2：对步骤S1中进行雕刻后的夹心材料进行制品的制作；所述步骤S1包括以下步骤：S101：先用电脑进行制图，制图后选取需要进行雕刻的材料；S102：再雕刻夹心材料的制具。采用了无模具方式进行制作定型，由雕刻机直接雕刻的夹心材料保证形状，雕刻处理后再进行打磨处理，之后再采用3KT700的碳纤维布和2层PET离型膜进行分别粘接，之后在进行环氧树脂胶的涂覆处理，之后再进行加热固化和修裁，即可制作完成，从而极大地控制了制作成本，提高了制作的效率，而且对表面的处理非常优异，极适合轻型飞行器的快速成型制作，利于轻量化和个性化制作的飞行器。
Description
技术领域
本发明涉及轻型飞行器制造技术领域，尤其涉及一种轻型飞机用快速成型工艺。
背景技术
轻型的民用无人机越来越得到广泛的使用，无人机是无人驾驶的飞机，随着无人机技术逐渐成熟，制造成本和进入门槛降低，消费级无人机市场已经爆发，而民用无人机市场也已经爆发，在2017年5月16日，民航局宣布，已经初步完成了民用无人机登记注册***的开发，并于18日上线运行，6月1日正式对质量250克以上的无人机实施登记注册，同时正在建立无人机登记数据共享和查询制度实现与无人机运行云平台的实时交联。
目前市场上的轻型无人驾驶飞机的机翼，大都是采用复合材料使用模具进行制作，无论是木模，金属模还是其他材质，都需要很长的制作周期，且成本相对来说很高，对于轻量化小型飞行器和个性化定制的飞行器来说，不仅制作周期较长，而且制作的成本较高，很不经济。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种轻型飞机用快速成型工艺，解决了制作周期较长，而且制作的成本较高的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种轻型飞机用快速成型工艺，包括以下步骤：
S1：采用雕刻机的夹心材料进行雕刻；
S2：对步骤S1中进行雕刻后的夹心材料进行制品的制作；
所述步骤S1包括以下步骤：
S101：先用电脑进行制图，制图后选取需要进行雕刻的材料；
S102：再雕刻夹心材料的制具，对步骤S101中选取需要雕刻的材料进行雕刻对刀，在使用合适高度的密度板进行雕刻，并用球刀进行一遍粗雕，雕出整体的外形；
S103：对步骤S102中进行粗雕过的板件，采用球刀进行夹心材料单面的精雕，雕刻完成后，按投影切割轮廓对板件的另一面进行雕刻；
S104：再将制具固定在雕刻加工的台面上，对制具进行对刀，将雕刻一面的夹心材料反扣入制具，采用双面胶进行粘接固定，再采用雕刻机对另一面进行精雕；
S105：对步骤S104中雕刻完成的板件送入生产车间，用细砂纸对其表面进行轻磨处理；
所述步骤S2包括以下步骤：
S201：根据步骤S101中电脑制作的图纸进行裁剪，剪裁2层3KT700的碳纤维布，再裁剪2层PET离型膜，布面的方向需斜面45°铺覆以保障机翼抗扭性能；
S202：步骤S201的裁剪制作过程中，将离型膜尺寸整体装入规则尺寸的密封袋，使用真空带膜和真空胶带制作，并保留一侧不进行封口；
S203：再准备更大的真空带膜，清理桌面并平铺于桌面，再使用胶带固定以防止多余的胶流到桌面，根据布重量计算40％含胶量情况下的树脂胶重量；
S204：配置比例为100：36的环氧树脂胶，并进行充分搅拌，将裁剪好的碳纤维布分别平铺于裁剪好的PET离型膜上，使用滚轮刷子等工具将配置好的环氧树脂胶均匀涂抹至碳纤维布上，并使用酒精清除边缘残胶；
S205：将打磨好的板件夹心材料放置于其中一块制作好的碳布之上，并在机翼前缘部分加3股碳丝以增加强度，将环氧树脂浸润至碳丝；
S206：将步骤S205中制作好的整体放入步骤S103制作的袋子内，使用真空胶带密封，密封处保留一根材质为耐高温的PVC管子联通内外，且该管子的外径为十毫米；
S207：将制品进行真空处理，压力0.09MPA，完成后放入加温间，加温间的温度为85℃，加热时间为4小时；
S208：再取出至室温条件下进行降温；
S209：充分降温后，再使用雕刻的机翼外形对制品进行划线裁剪处理。
优选的，所述步骤S1中夹心材料为双面雕刻。
优选的，所述步骤S101中选取的雕刻材料采用PMI板材或者PVC板材，且选取的PMI板材或者PVC板材厚度为十毫米。
优选的，所述步骤S102中雕出整体的外形后，需要将边角等无法雕刻的位置进行深雕，防止夹心材料不到位的情况。
优选的，所述步骤S103中夹心材料较软即可加快雕刻的速度。
优选的，所述步骤S104中对制具进行对刀后，需要进行重复制作只需对刀一次。
优选的，所述步骤S105中雕刻机翼外形的平板为一毫米的环氧板。
优选的，所述步骤S201中剪裁的2层3K T700的碳纤维布尺寸略大于机翼尺寸。
优选的，所述步骤S201中剪裁的2层PET离型膜的尺寸略大于碳布尺寸。
优选的，所述步骤S202中离型膜厚度为0.18mm，并且可根据机翼厚度更换不同厚度的离型膜。。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该轻型飞机用快速成型工艺，采用了无模具方式进行制作定型，对夹心材料件进行雕刻处理，由雕刻机直接雕刻的夹心材料保证形状，雕刻处理后再进行打磨处理，之后再采用3K T700的碳纤维布和2层PET离型膜进行分别粘接，之后在进行环氧树脂胶的涂覆处理，之后再进行加热固化和修裁，即可制作完成，从而极大地控制了制作成本，提高了制作的效率，而且对表面的处理非常优异，极适合轻型飞行器的快速成型制作，利于轻量化和个性化制作的飞行器。
附图说明
图1为本发明工艺的材料分布示意图。
图中：1、夹心材料；2、3KT700碳布；3、PET离型膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：参照图1，一种轻型飞机用快速成型工艺，包括以下步骤：
S1：采用雕刻机的夹心材料进行雕刻；
S2：对步骤S1中进行雕刻后的夹心材料进行制品的制作；
步骤S1包括以下步骤：
S101：先用电脑进行制图，制图后选取需要进行雕刻的材料；
S102：再雕刻夹心材料的制具，对步骤S101中选取需要雕刻的材料进行雕刻对刀，在使用合适高度的密度板进行雕刻，并用球刀进行一遍粗雕，雕出整体的外形；
S103：对步骤S102中进行粗雕过的板件，采用球刀进行夹心材料单面的精雕，雕刻完成后，按投影切割轮廓对板件的另一面进行雕刻；
S104：再将制具固定在雕刻加工的台面上，对制具进行对刀，将雕刻一面的夹心材料反扣入制具，采用双面胶进行粘接固定，再采用雕刻机对另一面进行精雕；
S105：对步骤S104中雕刻完成的板件送入生产车间，用细砂纸对其表面进行轻磨处理；
步骤S2包括以下步骤：
S201：根据步骤S101中电脑制作的图纸进行裁剪，剪裁2层3KT700的碳纤维布，再裁剪2层PET离型膜，布面的方向需斜面45°铺覆以保障机翼抗扭性能；
S202：步骤S201的裁剪制作过程中，将离型膜尺寸整体装入规则尺寸的密封袋，使用真空带膜和真空胶带制作，并保留一侧不进行封口；
S203：再准备更大的真空带膜，清理桌面并平铺于桌面，再使用胶带固定以防止多余的胶流到桌面，根据布重量计算40％含胶量情况下的树脂胶重量；方便清理
S204：配置比例为100：36的环氧树脂胶，并进行充分搅拌，将裁剪好的碳纤维布分别平铺于裁剪好的PET离型膜上，使用滚轮刷子等工具将配置好的环氧树脂胶均匀涂抹至碳纤维布上，并使用酒精清除边缘残胶；
S205：将打磨好的板件夹心材料放置于其中一块制作好的碳布之上，并在机翼前缘部分加3股碳丝以增加强度，将环氧树脂浸润至碳丝；
S206：将步骤S205中制作好的整体放入步骤S103制作的袋子内，使用真空胶带密封，密封处保留一根材质为耐高温的PVC管子联通内外，且该管子的外径为十毫米；
S207：将制品进行真空处理，压力0.09MPA，完成后放入加温间，加温间的温度为85℃，加热时间为4小时；
S208：再取出至室温条件下进行降温；
S209：充分降温后，再使用雕刻的机翼外形对制品进行划线裁剪处理。
本发明中，步骤S1中夹心材料为双面雕刻。
本发明中，步骤S101中选取的雕刻材料采用PMI板材或者PVC板材，且选取的PMI板材或者PVC板材厚度为十毫米。
本发明中，步骤S102中雕出整体的外形后，需要将边角等无法雕刻的位置进行深雕，防止夹心材料不到位的情况。
本发明中，步骤S103中夹心材料较软即可加快雕刻的速度。
本发明中，步骤S104中对制具进行对刀后，需要进行重复制作只需对刀一次。
本发明中，步骤S105中雕刻机翼外形的平板为一毫米的环氧板。
本发明中，步骤S201中剪裁的2层3K T700的碳纤维布尺寸略大于机翼尺寸。
本发明中，步骤S201中剪裁的2层PET离型膜的尺寸略大于碳布尺寸。
本发明中，步骤S202中离型膜厚度为0.18mm，并且可根据机翼厚度更换不同厚度的离型膜。
综上所述，采用了无模具方式进行制作定型，对夹心材料件进行雕刻处理，由雕刻机直接雕刻的夹心材料保证形状，雕刻处理后再进行打磨处理，之后再采用3K T700的碳纤维布和2层PET离型膜进行分别粘接，之后在进行环氧树脂胶的涂覆处理，之后再进行加热固化和修裁，即可制作完成，从而极大地控制了制作成本，提高了制作的效率，而且对表面的处理非常优异，极适合轻型飞行器的快速成型制作，利于轻量化和个性化制作的飞行器，解决了制作周期较长，而且制作的成本较高的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种轻型飞机用快速成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采用雕刻机的夹心材料进行雕刻；
S2：对步骤S1中进行雕刻后的夹心材料进行制品的制作；
所述步骤S1包括以下步骤：
S101：先用电脑进行制图，制图后选取需要进行雕刻的材料；
S102：再雕刻夹心材料的制具，对步骤S101中选取需要雕刻的材料进行雕刻对刀，在使用合适高度的密度板进行雕刻，并用球刀进行一遍粗雕，雕出整体的外形；
S103：对步骤S102中进行粗雕过的板件，采用球刀进行夹心材料单面的精雕，雕刻完成后，按投影切割轮廓对板件的另一面进行雕刻；
S104：再将制具固定在雕刻加工的台面上，对制具进行对刀，将雕刻一面的夹心材料反扣入制具，采用双面胶进行粘接固定，再采用雕刻机对另一面进行精雕；
S105：对步骤S104中雕刻完成的板件送入生产车间，用细砂纸对其表面进行轻磨处理；
所述步骤S2包括以下步骤：
S201：根据步骤S101中电脑制作的图纸进行裁剪，剪裁2层3K T700的碳纤维布，再裁剪2层PET离型膜，布面的方向需斜面45°铺覆以保障机翼抗扭性能；
S202：步骤S201的裁剪制作过程中，将离型膜尺寸整体装入规则尺寸的密封袋，使用真空带膜和真空胶带制作，并保留一侧不进行封口；
S203：再准备更大的真空带膜，清理桌面并平铺于桌面，再使用胶带固定以防止多余的胶流到桌面，根据布重量计算40％含胶量情况下的树脂胶重量；
S204：配置比例为100：36的环氧树脂胶，并进行充分搅拌，将裁剪好的碳纤维布分别平铺于裁剪好的PET离型膜上，使用滚轮刷子等工具将配置好的环氧树脂胶均匀涂抹至碳纤维布上，并使用酒精清除边缘残胶；
S205：将打磨好的板件夹心材料放置于其中一块制作好的碳布之上，并在机翼前缘部分加3股碳丝以增加强度，将环氧树脂浸润至碳丝；
S206：将步骤S205中制作好的整体放入步骤S103制作的袋子内，使用真空胶带密封，密封处保留一根材质为耐高温的PVC管子联通内外，且该管子的外径为十毫米；
S207：将制品进行真空处理，压力0.09MPA，完成后放入加温间，加温间的温度为85℃，加热时间为4小时；
S208：再取出至室温条件下进行降温；
S209：充分降温后，再使用雕刻的机翼外形对制品进行划线裁剪处理。
2.根据权利要求1所述的一种轻型飞机用快速成型工艺，其特征在于，所述步骤S1中夹心材料为双面雕刻。
3.根据权利要求1所述的一种轻型飞机用快速成型工艺，其特征在于，所述步骤S101中选取的雕刻材料采用PMI板材或者PVC板材，且选取的PMI板材或者PVC板材厚度为十毫米。
4.根据权利要求1所述的一种轻型飞机用快速成型工艺，其特征在于，所述步骤S102中雕出整体的外形后，需要将边角等无法雕刻的位置进行深雕，防止夹心材料不到位的情况。
5.根据权利要求1所述的一种轻型飞机用快速成型工艺，其特征在于，所述步骤S103中夹心材料较软即可加快雕刻的速度。
6.根据权利要求1所述的一种轻型飞机用快速成型工艺，其特征在于，所述步骤S104中对制具进行对刀后，需要进行重复制作只需对刀一次。
7.根据权利要求1所述的一种轻型飞机用快速成型工艺，其特征在于，所述步骤S105中雕刻机翼外形的平板为一毫米的环氧板。
8.根据权利要求1所述的一种轻型飞机用快速成型工艺，其特征在于，所述步骤S201中剪裁的2层3K T700的碳纤维布尺寸略大于机翼尺寸。
9.根据权利要求1所述的一种轻型飞机用快速成型工艺，其特征在于，所述步骤S201中剪裁的2层PET离型膜的尺寸略大于碳布尺寸。
10.根据权利要求1所述的一种轻型飞机用快速成型工艺，其特征在于，所述步骤S202中离型膜厚度为0.18mm，并且可根据机翼厚度更换不同厚度的离型膜。
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| CN111055517A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-04-24 | 中北大学 | 一种xps挤塑板内核和环氧树脂复合材料滑翔机机翼及其制备方法 |
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