CN1878658A - 由合成物制造夹板芯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明在最广义上可被定义为一种利用片状合成材料制造起皱结构的技术，且本发明能被用于制造在飞机建造、造船和建筑单元中所使用的夹板。利用合成物制造夹板芯的方法包括：放置由加强材料制成的坯件，把粘合剂注入坯件，由此获得预浸料坯，在热压过程中使粘合剂硬化，从而获得平面半成品坯件，该平面半成品坯件呈一组相当坚硬部分的形式，所述的坚硬部分具有芯突脊的形状并且相互分开一定距离，然后使半成品坯件变形，从而获得具有所需的几何起伏的芯，最后对所用的粘合剂进行硬化，这种方法还包括：沿着坯件的全部表面向加强材料注入粘合剂，在所述部分范围内通过加热使所获得的预浸料坯中的粘合剂硬化，并且为沿着所述部分之间的预浸料坯区减慢硬化过程创造条件。当成形所述芯时，在热压过程中提供预浸料坯区的宽度，所述的预浸料坯区位于具有芯突脊形式的部分之间，所述的宽度不小于在这些部分处弯曲的坯件材料的半径的两倍。

Description

由合成物制造夹板芯的方法
技术领域
本发明在最广义上可被定义为一种由片状合成材料制造起皱结构的技术。
背景技术
已知有一种由片状合成材料来制造物品的方法，这种方法包括：把被浸渍织物片(预浸料坯)放置到成形型芯上，利用真空袋来增压，并且在大气压的影响下使物品成形(V.N.Krysin，M.V.Krysin，结构成形、弯曲、胶接的技术过程。Moscow，Mashinostroyeniye，1989.-240p.，p.118-125，ISBN 5-217-00533-5)。
这里所描述的这种方法的主要缺点是，由于需要花费大量的人力来把预浸料坯片材放置到错综起伏的模子(form)中，因而降低了产量，且无法以密集起伏和昂贵的起伏(relief)工具来制造折叠结构芯。
已知有一种利用可变形型芯使起皱芯成形的方法。这种方法包括：把呈预浸料坯形式的合成材料放置到工具平表面上，然后，将其转变成具有所需的几何起伏的折叠结构，从而形成折叠结构。为此，为实现获得高的技术特征的目的，把具有物品的所指定的设备放入压热器中，在该压热器中，全部所需的操作常规为：压力(高达0.6-0.8MPa)，温度(高达200℃)(V.I.Khaliulin，用于制造夹板结构的技术方案，KSTU，Kazan，1999.-168p.，p.149-155.-ISBN 5-7579-0295-7)。
这里所描述的这种方法的主要缺点是必需使成形工具处于高温和高压下，从而缩短了工具的技术使用期限。
已知有一种由片状合成材料来制造物品的方法，这种方法包括：在它的第一阶段，把粘合剂离散地施加到沿着对应于折叠式芯侧突脊的部分初步标示出的织物平片上，由此获得沿着所述突脊的粘合线的未浸渍(unimpregnated)织物区。在第二阶段，把未浸渍织物以其平面状态放置在热压的厚片之间，于是，在一定的温度和压力下使粘合剂硬化。在第三阶段，通过沿着织物的未浸渍区进行折叠-弯曲，从所述平面状态导出展开状态。向未浸渍区注入粘合剂，然后使粘合剂硬化，其目的在于使芯具有刚性(RF专利no.2,057,647 C1，国际分类号为B29D9/00.由合成材料来制造芯的方法.—96年4月10日的公告第10条)。给出的该方法被当作原型。
这里所描述的这种方法的主要缺点是，当使用薄的织物时就无法执行第一阶段。用于制造合成物品的织物厚度为0.1-0.2毫米，而沿着芯侧边缘拼接线的未浸渍织物部分的宽度则应为0.2-0.4毫米，以便获得高精确性的几何起伏。
由于预浸料坯加强基底的材料(玻璃纤维、碳纤维等等)具有毛细多孔结构，当把粘合剂施加到与折叠结构侧突脊相对应的部分上时，粘合剂可以渗透至弯曲线的区域。在这个例子中，在下一个阶段(成形)，当向坯件供热时，在这些区域也会发生粘合剂的主动硬化；这会使坯件沿着弯曲线失去活动性，并且会妨碍平面坯件变形成三维结构的这个过程。
由于经浸渍的织物不坚固，当把它放置到挤压厚板上以便进一步成形时，需要突脊的实际尺寸和弯曲线精确地一致，使芯具有理想的伸展参数，从而在芯的起伏状态具有芯参数。这种状况难以实现，它需要专用的工具和额外的努力。利用标示出的经浸渍的突脊和未经浸渍的弯曲线，使织物在任何方向上弯曲，这会导致折叠芯结构的几何形状发生变形。
发明内容
本发明旨在把已制好的半成品的-预浸料坯用作芯坯件，并且旨在改善把平面坯件折叠成三维起伏结构的条件。
实施所要求保护的发明所获得的技术效果是增加了由合成材料制成的芯的产量，在制造过程中，利用已制好的预浸料坯作为它的坯件，从而减少了操作量，并且由于提高了成形精确性，从而提高了产品质量。
根据所述的技术方案，所述的技术效果是以下述方式获得的，即，采用由合成物来制造夹板芯的已知方法中的下列特征：放置由加强材料制成的坯件，把粘合剂注入坯件，由此获得预浸料坯，在热压过程中使粘合剂硬化，从而获得平面半成品坯件，该平面半成品坯件呈一组相对坚硬部分的形式，所述的坚硬部分具有芯突脊的形状并且相互分开一定距离，然后使半成品坯件变形，从而获得具有所需的几何起伏的芯，最后对所用的粘合剂进行硬化；以及采用本发明的这种方法的下列特征：
1)沿着坯件的全部表面向加强材料注入粘合剂，仅在所述部分范围内通过加热使所获得的预浸料坯中的粘合剂硬化，并且为沿着所述部分之间的预浸料坯区的减慢硬化过程创造条件；
2)当成形所述芯时，在热压过程中提供预浸料坯部分的宽度，所述的预浸料坯部分位于具有芯突脊形式的区域之间，所述的宽度不小于在这些部分处弯曲的坯件材料的半径的两倍(double radius)。
申请人通过对现有技术的分析，表明现有技术中没有与本发明中的特征组合相类似的特征组合。因此，所要求保护的技术方案满足专利性中的“新颖性”条件。
通过在给定领域中对已知的技术方案进行检索，旨在检索那些与所要求保护的技术方案的特征部分相同的技术特征，检索结果表明所要求保护的技术方案的特征部分的技术特征并不是来自于现有技术。从申请人尽力揭露的现有技术来看，所确定的必要技术特征对所声称的技术效果没有影响。因此，本发明所要求保护的技术方案满足专利性中的“创造性”条件。
附图说明
图1-2表示出了本发明的要素：
图1是“Z字形褶皱”类型的折叠芯；
图2是展开的折叠芯。
图1-2表示出了下列位置：
1是在热压过程中硬化的预浸料坯部分；2是在芯成形之后硬化的部分。
具体实施方式
在第一阶段，把粘合剂初步注入平的预浸料坯并且把该预浸料坯保持在这种状态下，把加强织物(玻璃纤维、碳纤维等等)放置在热压的厚片的平表面上，然后，坯件被热压。与此同时，仅沿着部分1供热，所述的部分1具有芯突脊的形状并且它的面积小于突脊的面积，在限定时间内足够提供硬化度，从而通过弯曲满足随后使芯成形的要求。结果，获得了可变形的结构，该结构由相当坚硬的元件(预期的芯的突脊)和在它们之间的区域中的预浸料坯柔性部分组成。
在下一阶段，通过使半成品坯件沿着部分2弯曲-折叠，使折叠结构成形，从而获得所要求的几何形状(图1)。
为了加强这种结构，使施加在芯平面中的全部粘合剂硬化，从而稳定住物品的形状。这个操作可以被取消，也可以利用例如膜粘合剂使这个操作与芯-外皮组装操作结合，从而获得夹板。在上一种情况下，在折叠结构突脊区域中，即在与外皮相连接的位置，在这个阶段已存在的芯材料柔性可以改善粘合的质量，这是由于沿着整个长度完全接触的缘故。在需要的情况下，当与外皮进行组装时，在弯曲部上的曲线部分能被变形，以便形成平面区域，从而提供粘合强度硬化。
所要求保护的方法允许把已制好的预浸料坯用作坯件，利用能提供高质量浸渍的工业方法，由高产出的设备来制造所述的预浸料坯，这样就可以降低制造芯的劳动力，改善物品的质量，提升公司文化。
工业实用性
本发明能够被用于制造在飞机建造、造船和建筑单元中所使用的夹板。

Claims (2)

1.一种由合成物来制造夹板芯的方法，包括：放置由加强材料制成的坯件，把粘合剂注入坯件，由此获得预浸料坯，在热压过程中使粘合剂硬化，从而获得平面半成品坯件，该平面半成品坯件呈一组相对坚硬部分的形式，所述的坚硬部分具有芯突脊的形状并且相互分开一定距离，然后使半成品坯件变形，从而获得具有所需的几何起伏的芯，最后对所用的粘合剂进行硬化，这种方法的特征在于：沿着坯件的全部表面向加强材料注入粘合剂，在所述部分范围内通过加热使所获得的预浸料坯中的粘合剂硬化，并且为沿着所述部分之间的预浸料坯区的减慢硬化过程创造条件。
2.一种根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当成形所述芯时，在热压过程中提供预浸料坯区的宽度，所述的预浸料坯区位于具有芯突脊形式的所述部分之间，所述的宽度不小于在这些部分处弯曲的坯件材料的半径的两倍。
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