RU2507352C1 - Panel of middle layer and method of its production - Google Patents

Panel of middle layer and method of its production Download PDF

Info

Publication number
RU2507352C1
RU2507352C1 RU2012125161/05A RU2012125161A RU2507352C1 RU 2507352 C1 RU2507352 C1 RU 2507352C1 RU 2012125161/05 A RU2012125161/05 A RU 2012125161/05A RU 2012125161 A RU2012125161 A RU 2012125161A RU 2507352 C1 RU2507352 C1 RU 2507352C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
middle layer
panel
polymeric material
polymer binder
elements
Prior art date
Application number
RU2012125161/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012125161A (en
Inventor
Владимир Александрович Середохо
Алексей Васильевич Кадилов
Марина Николаевна Бирюкова
Антон Владимирович Веденецкий
Original Assignee
Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2012125161/05A priority Critical patent/RU2507352C1/en
Publication of RU2012125161A publication Critical patent/RU2012125161A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2507352C1 publication Critical patent/RU2507352C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: method includes: provision of elements made of foamed polymer material having trapezoidal cross section at the angle of 75° and a slope from both sides in longitudinal direction at the angle of 45°, placement of each element into a separate jacket from a reinforcing material, laying of elements into a matrix for formation by the closed method, supply of a polymer binder into rigging and soaking for hardening of the polymer binder to produce the finished panel of the middle layer.
EFFECT: creation of a panel of a middle layer having improved physical and mechanical characteristics, corrosion and fire resistance, and also design that facilitates and accelerates process of manufacturing of multi-layer polymer composition materials.
13 cl, 6 dwg, 2 tbl, 2 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к панели среднего слоя для многослойных конструкционных материалов для авиа- и судостроения, машиностроения, промышленного и гражданского строительства и к способу ее получения. В частности, изобретение относится к панели среднего слоя, подходящей для применения в качестве среднего слоя многослойных конструкционных материалов, в частности сэндвич-структур, получаемых методом закрытого формования.The present invention relates to a middle layer panel for multilayer structural materials for aircraft and shipbuilding, engineering, industrial and civil engineering, and to a method for its production. In particular, the invention relates to a middle layer panel suitable for use as a middle layer of multilayer structural materials, in particular sandwich structures obtained by closed molding.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время композиционные материалы находят все более широкое применение в различных отраслях техники и промышленности, в частности в таких высокотехнологичных отраслях, как авиа- и судостроение. Широкое распространение таких материалов обусловлено их свойствами, выгодно отличающими их от традиционных материалов. Кроме того, при получении композиционных материалов возможно регулирование эксплуатационных и технологических свойств в соответствии с требованиями конкретной отрасли. Одним из основных требований, предъявляемых сегодня как к средним слоям, так и к композиционным материалам, выполненным из них, является возможность получения изделий больших размеров, различной формы и постоянного качества. Композиционные материалы, содержащие средний слой, как правило, представляют собой многослойные, в частности трехслойные, структуры, содержащие два армирующих слоя и средний слой из легкого прочного материала, обеспечивающий совместную работу несущих слоев.Currently, composite materials are increasingly used in various branches of technology and industry, in particular in high-tech industries such as aircraft and shipbuilding. The wide distribution of such materials is due to their properties that distinguish them from traditional materials. In addition, upon receipt of composite materials, it is possible to regulate operational and technological properties in accordance with the requirements of a particular industry. One of the main requirements today for both the middle layers and composite materials made from them is the ability to obtain products of large sizes, various shapes and constant quality. Composite materials containing a middle layer, as a rule, are multilayer, in particular three-layer, structures containing two reinforcing layers and a middle layer of lightweight strong material, which ensures the joint operation of the bearing layers.

Основной задачей среднего слоя в многослойных композиционных материалах является повышение жесткости при изгибе при одновременном снижении веса всего материала. Соответственно, композиционный материал будет тем прочнее, чем выше максимальная разрушающая нагрузка при изгибе у среднего слоя. В уровне техники известны решения, направленные на улучшение прочностных характеристик средних слоев. Как правило, такие решения заключаются в получении панелей среднего слоя путем армирования пенопластов, традиционно применяемых в качестве средних слоев, соответствующим материалом, в частности стекловолокном, с получением единой панели среднего слоя. Наиболее широкое распространение в судостроении получила панель среднего слоя, состоящая из множества элементов, скрепляемых в единый конструкционный элемент с помощью армирующего материала, образующего «гофру» в местах стыков указанных элементов, и полимерного связующего с применением подходящего метода формования.The main task of the middle layer in multilayer composite materials is to increase bending stiffness while reducing the weight of the entire material. Accordingly, the composite material will be stronger, the higher the maximum tensile load when bending at the middle layer. In the prior art, solutions are known aimed at improving the strength characteristics of the middle layers. Typically, such solutions are to obtain panels of the middle layer by reinforcing the foams, traditionally used as middle layers, with the corresponding material, in particular fiberglass, to obtain a single panel of the middle layer. The middle layer panel, consisting of many elements fastened into a single structural element with the help of a reinforcing material forming a “corrugation” at the joints of these elements, and a polymer binder using a suitable molding method, is most widely used in shipbuilding.

Так, например, известен способ изготовления среднего слоя трехслойных панелей из композиционного материала с полимерным связующим (патент РФ №2381132), включающий укладывание на поверхность формы слоев пропитанной стеклоткани, на которые укладывают заполнитель, сверху которого также укладывают слои пропитанной стеклоткани, затем предварительно спрессовывают полученный материал и производят формование с нагревом, при этом заполнитель выполняют из выложенных параллельно друг другу брусков пенопласта, имеющих в поперечном сечении трапециевидную форму, которые укладывают соответственно в нижний и верхний ряды, при этом перед установкой верхнего ряда на соприкасающиеся поверхности брусков пенопласта нижнего ряда укладывают слои пропитанной стеклоткани, производят предварительное прессование и нагрев с помощью индукционного нагрева. Основными недостатками данного способа является сравнительно невысокая прочность полученной панели, а также необходимость предварительного прессования при давлении 0.25 МПа и нагреве в высокочастотном магнитном поле от 20 до 25 МГц при 95-105°С, что накладывает серьезные ограничения на размер получаемого среднего слоя и, вследствие высокой температуры, на применяемые компоненты.So, for example, there is a known method of manufacturing the middle layer of three-layer panels from a composite material with a polymeric binder (RF patent No. 2381132), including laying on the surface of the mold layers of impregnated fiberglass, on which a filler is laid, on top of which layers of impregnated fiberglass are also laid, then the resulting the material is molded with heating, while the filler is made of foam bars laid parallel to each other, having in the cross section in the form of a ridge shape, which are laid respectively in the lower and upper rows, while before installing the upper row on the contacting surfaces of the foam bars of the lower row, layers of impregnated fiberglass are laid, preliminary pressing and heating are carried out by induction heating. The main disadvantages of this method is the relatively low strength of the obtained panel, as well as the need for preliminary pressing at a pressure of 0.25 MPa and heating in a high-frequency magnetic field from 20 to 25 MHz at 95-105 ° C, which imposes serious restrictions on the size of the resulting middle layer and, due to high temperature on the components used.

Еще один способ получения панелей среднего слоя предложен в патенте РФ 2333131. В частности, в данном патенте предложен способ получения трехслойной конструкции из полимерных композиционных материалов путем предварительного получения панели среднего слоя с последующей наформовкой на него несущих слоев. Как и в упомянутом выше источнике, средний слой представляет собой гофрированный элемент, заполненный пенопластом трапециевидной или П-образной формы, причем предложенный средний слой получают путем соединения пенопласта с помощью укладки предварительно пропитанного стекломата. Данный способ также обладает существенными недостатками, выраженными в длительном и сложном процессе изготовления вследствие многостадийности, из-за необходимости поочередного наформовывания как второго слоя пенопласта, так и второго несущего слоя, что ко всему прочему приводит к увеличению времени всего процесса и к ограничениям применимых материалов.Another method for producing middle layer panels is proposed in RF patent 2333131. In particular, this patent proposes a method for producing a three-layer structure from polymer composite materials by first producing a middle layer panel with subsequent molding of supporting layers on it. As in the source mentioned above, the middle layer is a corrugated element filled with a trapezoidal or U-shaped foam, and the proposed middle layer is obtained by connecting the foam by laying a pre-impregnated glass mat. This method also has significant disadvantages, expressed in a long and complex manufacturing process due to multi-stage, due to the need for alternately molding both the second foam layer and the second carrier layer, which, in addition to everything, leads to an increase in the time of the whole process and to the limitations of the applicable materials.

Известен способ изготовления трехслойных панелей (заявка на патент РФ 2006131614), который включает формование наружных несущих слоев, приформовку к нему среднего слоя, представляющего собой гофрированный элемент, заполненный пенополиуретаном (ППУ) путем заливки под давлением предварительно подогретого гофрированного элемента, выдержку для полимеризации ППУ, затем заполнение ППУ другой стороны гофрированного элемента с его полимеризацией и наформовку на готовую панель среднего слоя несущих слоев. Недостатки указанного способа очевидны и включают многостадийность, сложное аппаратное оформление, ограничения по масштабируемости и, как следствие, низкую производительность.A known method of manufacturing three-layer panels (patent application RF 2006131614), which includes forming the outer bearing layers, shaping to it a middle layer, which is a corrugated element filled with polyurethane foam (PUF) by pouring under pressure a preheated corrugated element, an exposure for polymerization of PUF, then filling the PUF on the other side of the corrugated element with its polymerization and molding on the finished panel the middle layer of the bearing layers. The disadvantages of this method are obvious and include multi-stage, complex hardware design, limitations on scalability and, as a consequence, poor performance.

Кроме того, известен способ изготовления трехслойных панелей из полимерного композиционного материала со средним слоем из пенопласта (см. патент РФ 2429155). Данный способ включает предварительное получение панели среднего слоя в виде гофрированного элемента, заполненного брусками поливинилхлоридного пенопласта, причем панель получают за один процесс, путем формовки на матрице с жестким пуансоном с применением вакуума. Для улучшения распределения смолы по поверхности панели в каждом пенопластовом бруске выполнены продольные распределительные каналы. Данный способ обладает рядом технологических трудностей, таких как необходимость делать распределительные канавки во всех элементах панели, что приводит к увеличению времени изготовления, а также негативно влияет на прочностные свойства получаемой панели среднего слоя.In addition, there is a method of manufacturing three-layer panels of a polymer composite material with a middle layer of foam (see RF patent 2429155). This method includes the preliminary preparation of the middle layer panel in the form of a corrugated element filled with bars of polyvinyl chloride foam, the panel being obtained in one process by molding on a matrix with a rigid punch using vacuum. To improve the distribution of resin over the surface of the panel, longitudinal distribution channels are made in each foam bar. This method has a number of technological difficulties, such as the need to make distribution grooves in all elements of the panel, which leads to an increase in manufacturing time, and also negatively affects the strength properties of the resulting panel of the middle layer.

В качестве ближайшего аналога настоящего изобретения можно рассматривать способ изготовления среднего слоя трехслойной панели, известный из патента РФ 2445228, и панель среднего слоя, полученную согласно данному способу. В данном способе также описывается получение среднего слоя из брусков вспененного полимерного заполнителя с образованием между ними гофры из стеклоткани путем применения закрытого формования, в частности вакуумной инфузии с гибким пуансоном. Несмотря на преимущества данного способа, заключающиеся в ускорении процесса изготовления среднего слоя, получаемый средний слой обладает невысокой прочностью и низкой коррозионной стойкостью.As the closest analogue of the present invention can be considered a method of manufacturing a middle layer of a three-layer panel, known from the patent of Russian Federation 2445228, and the middle layer panel obtained according to this method. This method also describes the preparation of a middle layer from the bars of a foamed polymer aggregate with the formation of fiberglass corrugation between them by using closed molding, in particular vacuum infusion with a flexible punch. Despite the advantages of this method, which consists in accelerating the manufacturing process of the middle layer, the resulting middle layer has low strength and low corrosion resistance.

Таким образом, в настоящее время существует потребность в создании среднего слоя для многослойных конструкционных материалов, подходящего для применения в методах закрытого формования, который обладал бы повышенной прочностью, коррозионной стойкостью, пониженной горючестью, низкой эмиссией легколетучих веществ (например, легколетучих растворителей, таких как стирол). При этом необходимо обеспечить возможность быстрого и экологически чистого получения такого материала с помощью различных методов закрытого формования, таких как инжекция смолы под давлением (RTM), инжекция смолы под давлением с применением вакуума (light RTM), вакуумная инфузия (VARTM), и других методов формования. Кроме того, желательно обеспечить такой способ получения, который позволял бы применять различные типы армирующих материалов, полимерных связующих и полимерных заполнителей. Соответственно, задачей настоящего изобретения является создание способа получения панели среднего слоя, подходящей для изготовления многослойных полимерных композиционных материалов (ПКM) методом закрытого формования, обладающей улучшенными физико-механическими характеристиками, коррозионной и огнестойкостью, а также конструкцией, облегчающей и ускоряющей процесс изготовления многослойных полимерных композиционных материалов.Thus, there is currently a need to create a middle layer for multilayer structural materials suitable for use in closed molding methods, which would have increased strength, corrosion resistance, reduced flammability, low emission of volatile substances (for example, volatile solvents such as styrene ) In this case, it is necessary to ensure the possibility of quick and environmentally friendly production of such material using various methods of closed molding, such as injection of resin under pressure (RTM), injection of resin under pressure using vacuum (light RTM), vacuum infusion (VARTM), and other methods molding. In addition, it is desirable to provide such a production method that would allow the use of various types of reinforcing materials, polymer binders and polymer aggregates. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing a middle layer panel suitable for the manufacture of multilayer polymer composite materials (PCM) by a closed molding method having improved physical and mechanical characteristics, corrosion and fire resistance, and also a design that facilitates and accelerates the manufacturing process of multilayer polymer composite materials.

В настоящем изобретении указанная задача решена с помощью предложенного способа получения среднего слоя, включающего обеспечение элементов из вспененного полимерного материала, помещение указанных элементов в чехол из армирующего материала, укладку полученных элементов в оснастку для закрытого формования и осуществление закрытого формования.In the present invention, this problem is solved using the proposed method for producing the middle layer, which includes providing elements of foamed polymeric material, placing said elements in a cover of reinforcing material, laying the obtained elements in equipment for closed molding and performing closed molding.

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В настоящем изобретении предложен способ получения панели среднего слоя, включающий обеспечение элементов, выполненных из вспененного полимерного материала, имеющих трапециевидное поперечное сечение, помещение каждого элемента, выполненного из вспененного полимерного материала, в отдельный чехол из армирующего материала, укладку элементов, выполненных из вспененного полимерного материала, помещенных в чехлы из армирующего материала в оснастку для формования закрытым методом, подачу полимерного связующего с получением панели среднего слоя и выдержку панели среднего слоя до отверждения полимерного связующего.The present invention provides a method for producing a middle layer panel, comprising providing elements made of foamed polymeric material having a trapezoidal cross-section, placing each element made of foamed polymeric material in a separate case made of reinforcing material, laying elements made of foamed polymeric material placed in covers made of reinforcing material in a snap for molding by a closed method, feeding a polymer binder to obtain a panel of medium its layer and the exposure of the panel of the middle layer to cure the polymer binder.

Указанный способ дополнительно может включать стадию выдержки панели среднего слоя под прессом во время или после стадии отверждения.The method may further include the step of exposing the middle layer panel under pressure during or after the curing step.

Предложенный способ позволяет получить панель среднего слоя, имеющую повышенную прочность, характеризующуюся высоким значением прочности на изгиб по сравнению с известными панелями среднего слоя, что подтверждено приведенными экспериментальными данными по максимальной разрушающей нагрузке. Указанный технический результат достигается за счет помещения каждого элемента из вспененного полимерного материала в отдельный чехол из армирующего материала.The proposed method allows to obtain a panel of the middle layer having increased strength, characterized by a high value of bending strength in comparison with the known panels of the middle layer, which is confirmed by the experimental data on the maximum breaking load. The specified technical result is achieved by placing each element of foamed polymeric material in a separate case of reinforcing material.

В настоящем изобретении также предложена панель среднего слоя, содержащая множество элементов из вспененного полимерного материала, имеющих трапециевидное поперечное сечение, объединенных между собой с помощью полимерного связующего, причем каждый указанный элемент помещен в индивидуальный чехол из армирующего материала.The present invention also provides a middle layer panel comprising a plurality of elements of a foamed polymeric material having a trapezoidal cross section, interconnected by means of a polymeric binder, each of which is placed in an individual case of reinforcing material.

Согласно одному из вариантов реализации чехол из армирующего материала охватывает элемент из вспененного полимерного материала со всех сторон. Это обеспечивает более полную защищенность вспененного полимерного материала от воздействий внешней среды, в частности осмоса воды, что, в свою очередь, препятствует его преждевременной коррозии и увеличивает срок службы. Согласно еще одному варианту реализации нити основы армирующего материала направлены вдоль длинной стороны указанных элементов.According to one embodiment, a case of reinforcing material covers an element of foamed polymeric material from all sides. This provides a more complete protection of the foamed polymeric material from environmental influences, in particular osmosis of water, which, in turn, prevents its premature corrosion and increases its service life. According to yet another embodiment, the warp threads of the reinforcing material are directed along the long side of said elements.

Согласно одному из предпочтительных вариантов реализации метод закрытого формования представляет собой инжекцию смолы под давлением с применением вакуума. Применение данного метода с вакуумированием позволяет обеспечить равномерное распределение полимерного связующего по всему объему панели среднего слоя. Кроме того, данный метод позволяет контролировать процесс на всех его стадиях, в частности позволяет достичь оптимального соотношения армирующего материала и полимерного связующего.In one preferred embodiment, the closed forming method is injection of a resin under pressure using a vacuum. Application of this method with evacuation allows for uniform distribution of the polymer binder throughout the volume of the middle layer panel. In addition, this method allows you to control the process at all its stages, in particular, it allows to achieve the optimal ratio of reinforcing material and polymer binder.

Согласно одному из вариантов реализации элементы из вспененного полимерного материала выполнены в форме с заданным поперечным сечением. Возможность применения элементов различной формы позволят варьировать свойства получаемой панели в широком диапазоне.According to one embodiment, the elements of the foamed polymeric material are made in the form with a predetermined cross-section. The possibility of using elements of various shapes will allow you to vary the properties of the resulting panel in a wide range.

В изобретении также предложена панель среднего слоя, полученная согласно указанному способу, содержащая элементы, выполненные из вспененного полимерного материала, и армирующий материал, объединенные в единую панель с помощью полимерного связующего, причем каждый элемент, выполненный из вспененного полимерного материала, помещен в чехол из армирующего материала.The invention also proposed a panel of the middle layer obtained according to the specified method, containing elements made of foamed polymeric material, and reinforcing material, combined into a single panel using a polymeric binder, each element made of foamed polymeric material, is placed in a cover of reinforcing material.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг.1 приведено схематичное изображение элемента из вспененного полимерного материала помещенного в чехол из армирующего материала.Figure 1 shows a schematic illustration of an element of foamed polymeric material placed in a case of reinforcing material.

На Фиг.2 изображено поперечное сечение панели среднего слоя.Figure 2 shows a cross section of a panel of the middle layer.

На Фиг.3 изображена панель среднего слоя согласно настоящему изобретению, содержащая узел стыковки на торце (поперек элементов из вспененного полимерного материала), выполненный в виде скоса под углом 45°.Figure 3 shows the panel of the middle layer according to the present invention, containing a docking unit at the end (across the elements of foamed polymeric material), made in the form of a bevel at an angle of 45 °.

На Фиг.4 изображен вид сверху и разрез узла стыковки панелей среднего слоя согласно способу, известному из уровня техники.Figure 4 shows a top view and a section of the docking station of the panels of the middle layer according to the method known from the prior art.

На Фиг.5 представлена фотография одного из вариантов исполнения панели среднего слоя согласно изобретению.Figure 5 presents a photograph of one embodiment of a panel of the middle layer according to the invention.

На Фиг.6 изображено поперечное сечение панели среднего слоя, полученного по способу, известному из уровня техники.Figure 6 shows a cross section of a panel of the middle layer obtained by the method known from the prior art.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предложен способ получения панели среднего слоя, включающий обеспечение элементов, выполненных из вспененного полимерного материала, заданного поперечного сечения и формы, помещение каждого элемента, выполненного из вспененного полимерного материала в отдельный чехол из армирующего материала, укладку элементов, выполненных из вспененного полимерного материала, помещенных в чехлы из армирующего материала, в оснастку для формования закрытым методом, подачу в оснастку полимерного связующего и выдержку панели среднего слоя до отверждения полимерного связующего с получением панели среднего слоя.According to one aspect of the present invention, a method for producing a middle layer panel is provided, comprising providing elements made of foamed polymeric material of a predetermined cross-section and shape, placing each element made of foamed polymeric material in a separate case of reinforcing material, and laying elements made of foamed polymeric material, placed in covers made of reinforcing material, in the equipment for molding by the closed method, feeding polymer snap into the equipment binder and exposure of the panel of the middle layer to cure the polymer binder to obtain the panel of the middle layer.

В настоящем описании термин «многослойный конструкционный материал» относится к многослойной (содержащей более двух слоев) структуре, содержащей два несущих слоя и по меньшей мере один средний слой, обеспечивающий совместную работу несущих слоев. В настоящем описании под термином «средний слой» понимают любой слой, расположенный между несущими слоями, независимо от конкретного расположения такого слоя относительно оси симметрии, проходящей в продольном направлении. В настоящем описании под термином «оснастка» понимают устройства, необходимые для осуществления метода закрытого формования, в частности, такие устройства включают матрицу, на которую укладывают материал и пуансон, с помощью которого накрывают и герметизируют матрицу.In the present description, the term "multilayer structural material" refers to a multilayer (containing more than two layers) structure containing two bearing layers and at least one middle layer that allows the joint operation of the bearing layers. In the present description, the term "middle layer" means any layer located between the bearing layers, regardless of the specific location of such a layer relative to the axis of symmetry extending in the longitudinal direction. In the present description, the term “equipment” is understood to mean the devices necessary for implementing the method of closed molding, in particular, such devices include a matrix on which the material is laid and a punch with which the matrix is covered and sealed.

В настоящем описании вспененный полимерный материал может представлять собой любой легкий полимерный жесткий материал, имеющий адгезию к используемому полимерному связующему. Согласно одному из вариантов реализации изобретения вспененный полимерный материал представляет собой пенополивинилхлорид, пенополиуретан, полиэтилентерефталат, пенополистирол или комбинацию указанных материалов.In the present description, the foamed polymeric material may be any lightweight polymeric rigid material having adhesion to the polymeric binder used. According to one embodiment of the invention, the foamed polymeric material is polystyrene foam, polyurethane foam, polyethylene terephthalate, polystyrene foam or a combination of these materials.

Согласно одному из предпочтительных вариантов реализации изобретения вспененный полимерный материал представляет собой пенополивинилхлорид или полиэтилентерефталат. Согласно наиболее предпочтительному варианту реализации изобретения вспененный полимерный материал представляет собой пенополивинилхлорид.According to a preferred embodiment of the invention, the foamed polymeric material is polyvinyl chloride or polyethylene terephthalate. According to a most preferred embodiment of the invention, the foamed polymeric material is polyvinyl chloride foam.

В настоящем описании армирующий материал может представлять собой стеклоткань, стекломат, углеродную ткань, полиамидную ткань, полиимидную ткань и гибридные армирующие материалы. Согласно одному из вариантов реализации изобретения армирующий материал представляет собой стеклоткань, стекломат или углеродную ткань.In the present description, the reinforcing material may be fiberglass, glass fiber, carbon fabric, polyamide fabric, polyimide fabric and hybrid reinforcing materials. According to one embodiment of the invention, the reinforcing material is fiberglass, fiberglass or carbon fabric.

Согласно наиболее предпочтительному варианту реализации изобретения армирующий материал представляет собой стеклоткань.According to a most preferred embodiment of the invention, the reinforcing material is fiberglass.

В настоящем описании полимерное связующее может представлять собой любое полимерное связующее, подходящее для осуществления метода закрытого формования. Согласно одному из вариантов реализации изобретения, полимерное связующее представляет собой термореактивную полимерное связующее, такую как эпоксидная, эпоксивинилэфирная, винилэфирная или полиэфирная смола. В одном из вариантов реализации изобретения связующее представляет собой термореактивное полимерное связующее, выбранное из группы, включающей полиэфирную смолу, полиимидную смолу, винилэфирную смолу, эпоксидную смолу, эпоксивинилэфирную смолу или комбинации указанных смол.In the present description, the polymer binder may be any polymer binder suitable for the implementation of the method of closed molding. According to one embodiment of the invention, the polymeric binder is a thermosetting polymeric binder, such as an epoxy, epoxy vinyl ester, vinyl ester or polyester resin. In one embodiment of the invention, the binder is a thermosetting polymer binder selected from the group consisting of a polyester resin, a polyimide resin, a vinyl ester resin, an epoxy resin, an epoxy vinyl ester resin, or combinations of these resins.

Согласно наиболее предпочтительному варианту реализации изобретения полимерное связующее представляет собой эпоксивинилэфирную смолу или полиэфирную смолу.According to a most preferred embodiment of the invention, the polymeric binder is an epoxy vinyl ester resin or a polyester resin.

Согласно одному из вариантов реализации, обеспечение элементов, выполненных из вспененного полимерного материала заданного поперечного сечения и формы, осуществляют с помощью распиловочной машины.According to one implementation option, the provision of elements made of foamed polymeric material of a given cross section and shape is carried out using a sawing machine.

Согласно одному из вариантов реализации поперечное сечение элементов из вспененного полимерного материала представляет собой трапециевидное, прямоугольное или треугольное сечение.According to one embodiment, the cross section of the elements of the foamed polymeric material is a trapezoidal, rectangular or triangular section.

Согласно наиболее предпочтительному варианту реализации изобретения поперечное сечение элементов из вспененного полимерного материала представляет собой трапециевидное сечение.According to a most preferred embodiment of the invention, the cross section of the elements of the foamed polymeric material is a trapezoidal section.

Согласно одному из вариантов реализации поперечное сечение элементов из вспененного полимерного материала представляет собой трапециевидное сечение с углом наклона боковых сторон к основанию, составляющему от примерно 20 до примерно 90°.According to one embodiment, the cross section of the elements of the foamed polymer material is a trapezoidal section with an angle of inclination of the sides to the base of about 20 to about 90 °.

Согласно наиболее предпочтительному варианту реализации изобретения поперечное сечение элементов из вспененного полимерного материала представляет собой трапециевидное сечение с углом наклона боковых сторон к основанию, составляющему примерно 75°.According to a most preferred embodiment of the invention, the cross section of the elements of the foamed polymeric material is a trapezoidal section with an angle of inclination of the sides to the base of approximately 75 °.

Согласно одному из вариантов реализации плотность вспененного полимерного материала составляет от примерно 10 до примерно 250 кг/см3, более предпочтительно от примерно 25 до примерно 200 кг/см3. Согласно одному из предпочтительных вариантов реализации изобретения плотность вспененного полимерного материала составляет примерно 38 или 200 кг/см3.In one embodiment, the density of the foamed polymeric material is from about 10 to about 250 kg / cm 3 , more preferably from about 25 to about 200 kg / cm 3 . According to one preferred embodiment of the invention, the density of the foamed polymeric material is about 38 or 200 kg / cm 3 .

Согласно настоящему изобретению каждый элемент из вспененного полимерного материала помещают в чехол из армирующего материала. В настоящем описании чехол из армирующего материала представляет собой армирующий материал, раскроенный в соответствие с заданными размерами элементов из вспененного полимерного материала, причем указанный чехол плотно прилегает ко всем стенкам указанного элемента. Фиксацию чехла на стенках указанного элемента осуществляют с применением клея. Клей для фиксации чехла может представлять собой любой традиционный клей, применяемый для временной фиксации армирующих материалов на различных плоскостях. Предпочтительно для фиксации чехла из армированного материала на элементах из вспененного полимерного материала используют аэрозольный резиновый клей.According to the present invention, each element of foamed polymeric material is placed in a case of reinforcing material. In the present description, the cover of the reinforcing material is a reinforcing material, cut in accordance with the specified dimensions of the elements of foamed polymeric material, and the specified cover is tightly adjacent to all the walls of the specified element. Fixing the cover on the walls of the specified element is carried out using glue. The adhesive for fixing the cover can be any conventional adhesive used for temporary fixing of reinforcing materials on various planes. Preferably, aerosol rubber glue is used to fix the cover of the reinforced material on the elements of the foamed polymeric material.

Согласно одному из вариантов реализации перед укладкой в матрицу элементов из вспененного полимерного материала поверхность матрицы обрабатывают разделительным составом. Указанный разделительный состав позволяет облегчить разделение готовой панели среднего слоя и матрицы после завершения формования.According to one embodiment, prior to laying in the matrix of elements of foamed polymeric material, the surface of the matrix is treated with a release agent. The specified release agent allows you to facilitate the separation of the finished panel of the middle layer and the matrix after molding.

Согласно еще одному варианту реализации перед укладкой в матрицу элементов из вспененного полимерного материала на поверхность матрицы наносят разделительный материал инертный к полимерному связующему.According to yet another embodiment, prior to laying in the matrix of elements of foamed polymeric material, a release agent is applied to the matrix surface and is inert to the polymer binder.

Согласно одному из вариантов реализации каждый элемент из вспененного полимерного материала, помещенный в чехол из армирующего материала, с обеих сторон в продольном сечении имеет скос под углом примерно 45°. Данный скос позволяет сократить трудоемкость и материалозатраты для дальнейшей состыковки панелей между собой при получении секций многослойного композиционного материала со средним слоем, состоящим из нескольких панелей. В настоящем описании термин «секция» означает по меньшей мере две объединенные панели среднего слоя. Кроме того, узел стыковки панелей, содержащий скос и выполненный с помощью по меньшей мере одного слоя, пропитанного полимерным связующим стекломата, обладает повышенной прочностью относительно известных способов стыковки панелей среднего слоя В частности, в судостроении широко применяется способ стыковки панелей среднего слоя в продольном сечении, который включает стадии:According to one embodiment, each foamed polymeric element placed in a case of reinforcing material has a bevel on both sides in longitudinal section at an angle of about 45 °. This bevel allows to reduce the complexity and material costs for further joining the panels together when receiving sections of a multilayer composite material with a middle layer consisting of several panels. In the present description, the term "section" means at least two combined panels of the middle layer. In addition, the panel joining unit, comprising a bevel and made with at least one layer impregnated with a polymer binder glass mat, has increased strength relative to known methods for joining panels of the middle layer. In particular, in shipbuilding, a method of joining panels of the middle layer in longitudinal section is widely used, which includes the stages:

- фиксации панели среднего слоя на сборочном стенде с помощью острых металлических штырей (гвозди и т.п.), плотно прижимая панели среднего слоя друг к другу до образования секции необходимого размера;- fixing the middle layer panel on the assembly stand using sharp metal pins (nails, etc.), tightly pressing the middle layer panels to each other until a section of the required size is formed;

- удаления пенопласта в местах стыковки панелей среднего слоя и установку с помощью микросферной пасты заранее подготовленных закладных брусков из пенопласта большей плотности, имеющих необходимую длину.- removal of the foam in the joints of the panels of the middle layer and the installation using microsphere paste of pre-prepared embedded mortar bars of higher density foam having the required length.

Согласно одному из вариантов реализации элементы из вспененного полимерного материала помещают в чехол из армирующего материала, который охватывает элемент из вспененного полимерного материала со всех сторон.According to one embodiment, the elements of the foamed polymeric material are placed in a case of reinforcing material, which covers the element of the foamed polymeric material from all sides.

Согласно еще одному варианту реализации нити основы армирующего материала направлены вдоль длинной стороны указанных элементов из вспененного полимерного материала.According to yet another embodiment, the warp threads of the reinforcing material are directed along the long side of said foamed polymeric elements.

Согласно предпочтительному варианту реализации элементы из вспененного полимерного материала с трапециевидным поперечным сечением укладывают в матрицу встык поочередно, широким основанием вверх/вниз.According to a preferred embodiment, the elements made of foamed polymeric material with a trapezoidal cross-section are stacked end-to-end in the matrix alternately with a wide base up / down.

В настоящем описании метод закрытого формования представляет собой формование в закрытой форме, состоящей из матрицы и пуансона. Указанный пуансон может представлять собой жесткий или полужесткий пуансон. Метод закрытого формования осуществляют путем укладки элементов из вспененного полимерного материала, помещенных в чехлы из армирующего материала, в матрицу соответствующей формы и размера, накрывания матрицы пуансоном и его фиксацией с помощью зажимов, расположенных на матрице, подсоединения вакуумного насоса и вакуумной ловушки и установки для подачи связующего с помощью соответствующих трубок, далее подачи вакуума и после установления заданного вакуума подачи полимерного связующего в систему.In the present description, the method of closed molding is a molding in a closed form, consisting of a matrix and a punch. The specified punch may be a rigid or semi-rigid punch. The method of closed molding is carried out by laying elements of foamed polymeric material, placed in covers of reinforcing material, in a matrix of an appropriate shape and size, covering the matrix with a punch and fixing it using clamps located on the matrix, connecting a vacuum pump and a vacuum trap and installation for feeding the binder using appropriate tubes, then applying a vacuum, and after establishing a predetermined vacuum, feeding the polymer binder into the system.

Согласно одному из вариантов реализации подачу связующего в матрицу осуществляют под давлением, составляющем от примерно 0,5 бар (50 кПа) до примерно 3 бар (300 кПа), более предпочтительно от примерно 1,0 бар (100 кПа) до примерно 2,0 бар (200 кПа), более предпочтительно 1,5 бар (150 кПа).In one embodiment, the binder is fed into the matrix under a pressure of from about 0.5 bar (50 kPa) to about 3 bar (300 kPa), more preferably from about 1.0 bar (100 kPa) to about 2.0 bar (200 kPa), more preferably 1.5 bar (150 kPa).

Согласно одному из вариантов реализации метод закрытого формования осуществляют под вакуумом, составляющем от примерно -0,1 бар (-10 кПа) до примерно -1 бар (-100 кПа), предпочтительно от примерно -0,3 бар (-30 кПа) до примерно -1 бар (-100 кПа), более предпочтительно примерно -0,6 бар (-60 кПа).In one embodiment, the closed forming process is carried out under a vacuum of about -0.1 bar (-10 kPa) to about -1 bar (-100 kPa), preferably about -0.3 bar (-30 kPa) about -1 bar (-100 kPa), more preferably about -0.6 bar (-60 kPa).

Согласно одному из вариантов реализации после окончания подачи полимерного производят выдержку панелей среднего слоя в закрытой матрице с пуансоном до отверждения полимерного связующего.According to one embodiment, after the polymer feed is completed, the middle layer panels are exposed in a closed matrix with a punch until the polymer binder is cured.

Согласно еще одному из вариантов реализации изобретения оснастка для метода закрытого формования может иметь возможность предварительного подогрева помещенных в нее материалов. Указанный подогрев позволяет ускорить полимеризацию полимерного связующего, тем самым увеличивая производительность способа. Предпочтительно температура подогрева составляет от 10 до 70°С, более предпочтительно 40°С, и время нагрева составляет от 1 до 180 мин, предпочтительно 60 мин.According to another embodiment of the invention, the snap-in for the closed molding method may be able to preheat the materials placed therein. The specified heating allows you to accelerate the polymerization of the polymer binder, thereby increasing the productivity of the method. Preferably, the heating temperature is from 10 to 70 ° C., more preferably 40 ° C., and the heating time is from 1 to 180 minutes, preferably 60 minutes.

Согласно еще одному из вариантов реализации стадия выдержки панели среднего слоя дополнительно включат выдержку указанной панели среднего слоя под прессом. Согласно еще одному из вариантов реализации давление пресса составляет от примерно 10 кг/м3 до примерно 1000 кг/м3, предпочтительно от примерно 50 кг/м3 до примерно 200 кг/м3. Согласно предпочтительному варианту реализации давление пресса составляет примерно 100 кг/м3. Согласно одному из вариантов реализации время выдержки под прессом составляет от 3 до 12 часов. В настоящем изобретений стадию выдержки под прессом проводят для предотвращения возникновения возможной деформации панели среднего слоя при окончательном процессе отверждения полимерного связующего.According to another embodiment, the exposure step of the middle layer panel will further include the exposure of said middle layer panel under the press. According to another embodiment, the press pressure is from about 10 kg / m 3 to about 1000 kg / m 3 , preferably from about 50 kg / m 3 to about 200 kg / m 3 . According to a preferred embodiment, the press pressure is about 100 kg / m 3 . According to one implementation option, the exposure time under the press is from 3 to 12 hours. In the present invention, the holding step under the press is carried out to prevent possible deformation of the middle layer panel during the final curing process of the polymer binder.

Ниже приведены иллюстративные примеры, поясняющие настоящее изобретение. Приведенные примеры никоим образом не ограничивают настоящее изобретение, а лишь иллюстрируют некоторые предпочтительные варианты реализации изобретения.The following are illustrative examples illustrating the present invention. The examples given do not in any way limit the present invention, but merely illustrate some preferred embodiments of the invention.

Пример 1Example 1

В качестве вспененного полимерного материала использовали пенополивинилхлорид марки Divinycell H35 фирмы DIAB (плотность 38 кг/м3). Толщина листа пенопласта составляла 40 мм. С помощью распиловочного станка Robland E-300 раскраивали листы пенопласта на заготовки трапециевидной формы с углом наклона боковых сторон 75°. На торцах заготовок выполнен скос путем среза пенопласта под углом 45° с элементов трапециевидной формы. Длина заготовок трапециевидной формы составляла 2500 мм.As the foamed polymeric material used was polyvinyl chloride brand Divinycell H35 from DIAB (density 38 kg / m 3 ). The foam sheet thickness was 40 mm. Using a Robland E-300 sawing machine, foam sheets were cut into trapezoidal blanks with an angle of inclination of the sides of 75 °. At the ends of the blanks, a bevel is made by cutting the foam at an angle of 45 ° from trapezoidal elements. The length of the trapezoidal blanks was 2500 mm.

С помощью установки Gerber раскраивали стеклоткань на полоски необходимой ширины марок с/т 9677-125-100 R3-290.Using a Gerber installation, fiberglass was cut into strips of the required width of grades c / t 9677-125-100 R3-290.

Из раскроенной стеклоткани на поверхности трапециевидного пенопласта формировали чехол с помощью аэрозольного клея Airtec 2.From a cut fiberglass fabric, a cover was formed on the surface of a trapezoidal foam using Airtec 2 aerosol glue.

После заготовки трапециевидной формы с нанесенный чехлом укладывали в матрицу размером 3000×900 мм (с выемкой для формирования панели среднего слоя 2600×461 мм) для панелей среднего слоя толщиной 40 мм, предварительно обработанную разделительным составом, поочередно широким основанием вверх/вниз.After a trapezoid-shaped blank with a cover applied, it was placed in a 3000 × 900 mm matrix (with a recess for forming a middle layer panel of 2600 × 461 mm) for 40 mm thick middle layer panels, pre-treated with a release agent, alternately with a wide up / down base.

Далее накрывали матрицу пуансоном таким образом, чтобы нити стеклоткани не попали под внутренний герметизирующий профиль пуансона. Фиксировали пуансон с помощью зажимов, расположенных на матрице.Next, the matrix was covered with a punch so that the fiberglass yarns did not fall under the inner sealing profile of the punch. The punch was fixed using clamps located on the die.

Далее соединяли вакуумную ловушку и полость прижимного фланца пуансона с вакуумным насосом. Подавали вакуум в вакуумную ловушку (-0,6 бар) (-60кПа). Далее включали установку для подачи полимерного связующего (установка Spartan II) и подавали полимерное связующее с отвердителем (Смола марки DION FR9300) под давлением 1,5 бар (150 кПа).Next, the vacuum trap and the cavity of the clamping flange of the punch were connected to a vacuum pump. Vacuum was applied to a vacuum trap (-0.6 bar) (-60 kPa). Next, a polymer binder feeding unit (Spartan II installation) was turned on and a polymer binder with a hardener (DION FR9300 brand resin) was supplied at a pressure of 1.5 bar (150 kPa).

После окончания подачи связующего отключали RTM установку, включали нагрев матрицы спустя примерно 60 мин после окончания процесса полимеризации, снимали пуансон, вытаскивали панель среднего слоя и выдерживали ее под прессом в опрессовочном устройстве с давлением 100 кг/м3 в течение 18 часов.After the binder feed was completed, the RTM installation was turned off, the matrix was turned on after about 60 min after the end of the polymerization process, the punch was removed, the middle layer panel was pulled out and kept under pressure in a crimping device with a pressure of 100 kg / m 3 for 18 hours.

Пример 2Example 2

В качестве вспененного полимерного материала использовали пенополивинилхлорид марки Airex C70 фирмы Airex Baltec (плотностью 38 кг/м3). Толщина листа пенопласта составляла 40 мм. С помощью распиловочного станка Robland E-300 раскраивали листы пенопласта на заготовки трапециевидной формы с углом наклона боковых сторон 75°.As the foamed polymeric material, Airex C70 polyvinyl chloride from Airex Baltec (density 38 kg / m3) was used. The foam sheet thickness was 40 mm. Using a Robland E-300 sawing machine, foam sheets were cut into trapezoidal blanks with an angle of inclination of the sides of 75 °.

На торцах заготовок выполнен скос путем среза пенопласта под углом 45° с элементов трапециевидной формы. Длина заготовок трапециевидной формы составляла 2500 мм.At the ends of the blanks, a bevel is made by cutting the foam at an angle of 45 ° from trapezoidal elements. The length of the trapezoidal blanks was 2500 mm.

С помощью установки Gerber раскраивали стеклоткань на полоски необходимой ширины марок Т-11-ГВС-9.Using a Gerber installation, fiberglass was cut into strips of the required width of T-11-GVS-9 grades.

Из раскроенной стеклоткани на поверхности трапециевидного пенопласта формировали чехол с помощью аэрозольного клея Airtec 2.From a cut fiberglass fabric, a cover was formed on the surface of a trapezoidal foam using Airtec 2 aerosol glue.

После заготовки трапециевидной формы с нанесенный чехлом укладывали в матрицу размером 3000×900 мм (с выемкой для формирования панели среднего слоя 2600×461 мм) для панелей среднего слоя толщиной 40 мм, предварительно обработанную разделительным составом, поочередно широким основанием вверх/вниз.After a trapezoid-shaped blank with a cover applied, it was placed in a 3000 × 900 mm matrix (with a recess for forming a middle layer panel of 2600 × 461 mm) for 40 mm thick middle layer panels, pre-treated with a release agent, alternately with a wide up / down base.

Далее накрывали матрицу пуансоном таким образом, чтобы нити стеклоткани не попали под внутренний герметизирующий профиль пуансона. Фиксировали пуансон с помощью зажимов, расположенных на матрице.Next, the matrix was covered with a punch so that the fiberglass yarns did not fall under the inner sealing profile of the punch. The punch was fixed using clamps located on the die.

Далее соединяли вакуумную ловушку и полость прижимного фланца пуансона с вакуумным насосом. Подавали вакуум в вакуумную ловушку (-0,6 бар) (0,6 кПа). Далее включали установку для подачи полимерного связующего (установка Spartan II) и подавали полимерное связующее с отвердителем (Смола марки смола марки ПН-609-21M) под давлением 1,5 бар (150 кПа).Next, the vacuum trap and the cavity of the clamping flange of the punch were connected to a vacuum pump. Vacuum was applied to a vacuum trap (-0.6 bar) (0.6 kPa). Next, a polymer binder feeding unit (Spartan II installation) was turned on and a polymer binder with a hardener (resin brand resin brand PN-609-21M) was supplied at a pressure of 1.5 bar (150 kPa).

После окончания подачи связующего отключали RTM установку, включали нагрев матрицы, спустя примерно 60 мин после окончания процесса полимеризации снимали пуансон, вытаскивали панель среднего слоя и выдерживали ее под прессом в опрессовочном устройстве с давлением 100 кг/м° в течение 18 часов.After the binder feed was completed, the RTM installation was turned off, the matrix was turned on, about 60 minutes after the end of the polymerization, the punch was removed, the middle layer panel was pulled out and kept under pressure in a crimping device with a pressure of 100 kg / m ° for 18 hours.

Сравнительный пример 1аComparative Example 1a

Получали панель среднего слоя с использованием тех же материалов, что и в примере 1, но вместо способа согласно настоящему изобретению осуществляли способ получения, описанный в прототипе, то есть не формировали чехол на каждом элементе из пенопласта, а формировали только гофрированный слой из стеклоткани между верхним и нижним слоем трапециевидных элементов. Процесс формования осуществляли по существу так же, как в примере 1. Схема поперечного сечения полученной панели представлена на Фиг.6.The middle layer panel was obtained using the same materials as in Example 1, but instead of the method according to the present invention, the production method described in the prototype was carried out, that is, they did not form a cover on each foam element, but only formed a corrugated fiberglass layer between the upper and the bottom layer of trapezoidal elements. The molding process was carried out essentially the same as in example 1. A diagram of the cross section of the resulting panel is presented in Fig.6.

Сравнительный пример 2аComparative Example 2a

Получали панель среднего слоя с использованием тех же материалов, что и в примере 2, но вместо способа согласно настоящему изобретению осуществляли способ получения, описанный в прототипе, то есть не формировали чехол на каждом элементе из пенопласта, а формировали только гофрированный слой из стеклоткани между верхним и нижним слоем трапециевидных элементов. Процесс формования осуществляли по существу так же, как в примере 2. Схема поперечного сечения полученной панели представлена на Фиг.6.The middle layer panel was obtained using the same materials as in Example 2, but instead of the method according to the present invention, the production method described in the prototype was carried out, that is, they did not form a cover on each foam element, but only formed a corrugated fiberglass layer between the upper and the bottom layer of trapezoidal elements. The molding process was carried out essentially the same as in example 2. A diagram of the cross section of the resulting panel is presented in Fig.6.

В Таблице 1 представлены сравнительные данные по разрушающей нагрузке на изгиб для панелей среднего слоя, полученных в Примерах 1, 2 и Сравнительных примерах 1а, 2а. Методика измерения разрушающей нагрузки описана ниже.Table 1 presents comparative data on the breaking load on the bend for the panels of the middle layer obtained in Examples 1, 2 and Comparative examples 1a, 2a. The method of measuring the breaking load is described below.

Таблица 1Table 1 Сводные сравнительные данные по методам изготовления ПССSummary comparative data on the manufacturing methods of MSS Вид образцаType of sample Тип армированияType of reinforcement МатериалMaterial Разрушающая нагрузка, НBreaking load, N ПСС, полученная методом, известным из уровня техникиMSS obtained by a method known from the prior art Гофрированный слой армирующего материала между верхним и нижним слоями элементов из пенопласта трапециевидного поперечного сеченияCorrugated layer of reinforcing material between the upper and lower layers of trapezoidal foam elements с/т 9677-125-100 R3-290; смола DION FR 9300; заполнитель Divinycell H 35s / t 9677-125-100 R3-290; Resin DION FR 9300; Divinycell H 35 placeholder 510510 ПСС, полученная методом, известным из уровня техники MSS obtained by a method known from the prior art Гофрированный слой армирующего материала между верхним и нижним слоями элементов из пенопласта трапециевидного поперечного сечения Corrugated layer of reinforcing material between the upper and lower layers of trapezoidal foam elements с/т Т-11-ГВС-9; смола ПН-609-21 М; заполнитель Airex С70.40s / t T-11-GVS-9; resin PN-609-21 M; Airex C70.40 aggregate 351351 ПСС, полученная методом согласно настоящему изобретениюMSS obtained by the method according to the present invention Каждый элемент из пенопласта трапециевидного поперечного сечения помещен в чехол из армирующего материалаEach trapezoidal foam element is placed in a case of reinforcing material с/т 9677-125-100 R3-290; смола DION FR 9300; заполнитель Divinycell H 35s / t 9677-125-100 R3-290; Resin DION FR 9300; Divinycell H 35 placeholder 956956 ПСС - полученная методом согласно настоящему изобретениюMSS - obtained by the method according to the present invention Каждый элемент из пенопласта трапециевидного поперечного сечения помещен в чехол из армирующего материалаEach trapezoidal foam element is placed in a case of reinforcing material с/т Т-11-ГВС-9; смола ПН-609-21M; заполнитель Airex С70.40s / t T-11-GVS-9; resin PN-609-21M; Airex C70.40 aggregate 493493

Как видно из данных испытаний, приведенных в Таблице 1, применение способа согласно настоящему изобретению позволило получить панель среднего слоя, обладающую прочностными характеристиками, почти в 1,5-2 раза превосходящими аналогичные характеристики известных панелей среднего слоя с традиционной компоновкой.As can be seen from the test data shown in Table 1, the application of the method according to the present invention made it possible to obtain a middle layer panel having strength characteristics almost 1.5-2 times higher than the similar characteristics of known middle layer panels with a traditional layout.

В Таблице 2 представлены сравнительные данные по разрушающей нагрузке на четырехточечный изгиб для узлов стыковки панелей среднего слоя, полученных в Примере 1 и Примере сравнения 1а. Для определения разрушающей нагрузки на узел стыка применяли испытания на 4-точечный изгиб с узлом стыка в середине образца.Table 2 presents comparative data on the breaking load on the four-point bend for the joints of the panels of the middle layer obtained in Example 1 and Example 1a. To determine the breaking load on the junction node, 4-point bending tests with the junction node in the middle of the sample were used.

Таблица 2table 2 Сводные сравнительные данные по разрушающей нагрузке на четырехточечный изгиб для узлов стыковки панелей среднего слояSummary comparative data on the breaking load on the four-point bend for the joints of the panels of the middle layer Вид образцаType of sample Тип узла стыковки Type of docking station Разрушающая нагрузка, НBreaking load, N ПСС с узлом стыковки, выполненным по способу, известному из уровня техникиMSS with a docking unit made according to the method known from the prior art Сращивание панелей выполнили путем жесткой фиксации панелей, удаления пенопласта в местах стыков панелей среднего слоя и установки с помощью микросферной пасты заранее подготовленных необходимой длины закладных брусков из пенопласта большей плотности (Airex C70.200;)The panels were spliced by rigidly fixing the panels, removing the foam at the joints of the panels of the middle layer and installing with the help of microsphere paste the previously prepared necessary length of the embedded foam bars of higher density foam (Airex C70.200;) 2410024100 ПСС с узлом стыковки, выполненным по способу согласно настоящему изобретениюMSS with a docking station made according to the method according to the present invention Скос на торце под углом 45° Сращивание панелей осуществили путем соединения соответствующих скосов с помощью стекломата М601-450-125, предварительно пропитанного смолой DION FR 9300.The bevel at the end face at an angle of 45 ° The panels were spliced by connecting the corresponding bevels using a glass mat M601-450-125, previously impregnated with DION FR 9300 resin. 2440024,400

Как видно из данных испытаний, приведенных в Таблице 2, применение способа согласно настоящему изобретению позволило получить узел стыковки панелей среднего слоя, обладающий прочностными характеристиками, превосходящими аналогичные характеристики известного узла стыковки панелей среднего слоя с традиционной компоновкой, при одновременном уменьшении трудоемкости и рациональном использовании материальных ресурсов.As can be seen from the test data shown in Table 2, the application of the method according to the present invention made it possible to obtain a jointing panel of the middle layer panels having strength characteristics superior to similar characteristics of the known jointing section of the middle layer panels with a traditional layout, while reducing labor intensity and rational use of material resources .

Методика испытания образцов ПССTest methodology for PSS samples

Испытания образцов, вырезанных из панелей среднего слоя, проводили по методике ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова» ИМЯН 32-319-04МИ.Testing of samples cut from middle-layer panels was carried out according to the methodology of FSUE TsNII im. Acad. A.N. Krylova "NAME 32-319-04MI.

Метод испытаний представляет собой схему трехточечного нагружения, согласно которой образец устанавливается на двух опорах. Он имеет форму бруска прямоугольного поперечного сечения. Нагрузка прикладывается строго посередине между опорами. Максимальная деформация создается в волокне непосредственно под наконечником, через который нагрузка передается на образец.The test method is a three-point loading scheme, according to which the sample is mounted on two supports. It has the shape of a bar of rectangular cross section. The load is applied exactly in the middle between the supports. Maximum deformation is created in the fiber directly below the tip, through which the load is transferred to the sample.

Claims (13)

1. Способ получения панели среднего слоя, включающий следующие стадии;
- обеспечение элементов из вспененного полимерного материала, имеющих трапециевидное поперечное сечение:
- помещение каждого указанного элемента из вспененного полимерного материала в индивидуальный чехол из армирующего материала;
- укладку указанных элементов в чехлах в оснастку для формования закрытым методом:
- подачу в оснастку полимерного связующего;
- выдержку для отверждения полимерного связующего с получением готовой панели среднего слоя.
1. A method of obtaining a panel of the middle layer, comprising the following stages;
- providing elements of foamed polymeric material having a trapezoidal cross section:
- placement of each specified element of foamed polymeric material in an individual cover of reinforcing material;
- laying the specified elements in covers in a snap for molding by a closed method:
- the supply of snap polymer binder;
- exposure to cure the polymer binder to obtain a finished panel of the middle layer.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что элементы из вспененного полимерного материала с трапециевидным поперечным сечением укладывают в матрицу встык поочередно широким основанием вверх/вниз.2. The method according to claim 1, characterized in that the elements of the foamed polymer material with a trapezoidal cross-section are laid in the butt end-to-end with an alternately wide base up / down. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый элемент из вспененного полимерного материала с обеих сторон в продольном сечении имеет скос под углом примерно 45°.3. The method according to claim 1, characterized in that each element of foamed polymeric material on both sides in longitudinal section has a bevel at an angle of about 45 °. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный закрытый метод формования представляет собой инжекцию полимерного связующего под давлением с применением вакуума.4. The method according to claim 1, characterized in that the said closed molding method is an injection of a polymer binder under pressure using vacuum. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что указанный армирующий материал выбран из группы, включающей стеклоткань, стекломат, углеродную ткань, полиамидную ткань, полиимидную ткань и гибридные армирующие материалы.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said reinforcing material is selected from the group consisting of fiberglass, glass mat, carbon fabric, polyamide fabric, polyimide fabric and hybrid reinforcing materials. 6. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что указанное полимерное связующее выбрано из группы, включающей полиэфирные, винилэфирные, эпоксидные и эпоксивинилэфирные смолы.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said polymer binder is selected from the group comprising polyester, vinyl ester, epoxy and epoxy vinyl ester resins. 7. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что указанный вспененный полимерный материал выбран из группы, включающей пенополивинилхлорид, пенополиуретан, полиэтилентерефталат и пенополистирол.7. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said foamed polymeric material is selected from the group consisting of polyvinyl chloride, polyurethane foam, polyethylene terephthalate and expanded polystyrene. 8. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что стадия выдержки дополнительно включает выдержку под прессом.8. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the holding step further comprises holding under press. 9. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что стадия выдержки дополнительно включает выдержку с нагревом.9. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the holding step further comprises holding with heating. 10. Панель среднего слоя, содержащая множество элементов из вспененного полимерного материала, имеющих трапециевидное поперечное сечение, объединенных между собой с помощью полимерного связующего, причем каждый указанный элемент помещен в индивидуальный чехол из армирующего материала.10. The middle layer panel containing many elements of a foamed polymeric material having a trapezoidal cross section, interconnected using a polymer binder, each specified element is placed in an individual case of reinforcing material. 11. Панель среднего слоя по п.10, отличающаяся тем, что армирующий материал выбран из группы, включающей стеклоткань, стекломат, углеродную ткань, полиамидную ткань, полиимидную ткань и гибридные армирующие материалы.11. The middle layer panel of claim 10, wherein the reinforcing material is selected from the group consisting of fiberglass, glass mat, carbon fabric, polyamide fabric, polyimide fabric and hybrid reinforcing materials. 12. Панель среднего слоя по п.10, отличающаяся тем, что полимерное связующее выбрано из группы, включающей полиэфирные, винилэфирные, эпоксидные и эпоксивинилэфирные смолы.12. The middle layer panel of claim 10, wherein the polymer binder is selected from the group comprising polyester, vinyl ester, epoxy and epoxy vinyl ester resins. 13. Панель среднего слоя по п.10, отличающаяся тем, что вспененный полимер выбран из группы, включающей пенополивинилхлорид, пенополиуретан и пенополистирол. 13. The panel of the middle layer according to claim 10, characterized in that the foamed polymer is selected from the group comprising expanded polystyrene chloride, polyurethane foam and expanded polystyrene.
RU2012125161/05A 2012-06-18 2012-06-18 Panel of middle layer and method of its production RU2507352C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125161/05A RU2507352C1 (en) 2012-06-18 2012-06-18 Panel of middle layer and method of its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125161/05A RU2507352C1 (en) 2012-06-18 2012-06-18 Panel of middle layer and method of its production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012125161A RU2012125161A (en) 2013-12-27
RU2507352C1 true RU2507352C1 (en) 2014-02-20

Family

ID=49785725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012125161/05A RU2507352C1 (en) 2012-06-18 2012-06-18 Panel of middle layer and method of its production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2507352C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2585335C2 (en) * 2014-07-02 2016-05-27 Евгений Анатольевич Мельников Method of making isothermal article and isothermal article
RU2620805C1 (en) * 2015-12-29 2017-05-29 Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" Method for producing multilayer articles of composite material
RU2634016C2 (en) * 2016-01-15 2017-10-23 Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" Method to produce multilayer article of polymer composite material

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1533433A1 (en) * 2003-11-24 2005-05-25 Aalborg Universitet Sandwich panel and a method of producing a sandwich panel
RU55393U1 (en) * 2006-04-13 2006-08-10 Сергей Юрьевич Малышев MULTILAYER BUILDING PANEL
RU2006131614A (en) * 2006-09-01 2008-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Норд-Пульс" (RU) METHOD FOR PRODUCING THREE-LAYER PANELS FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIAL WITH A MIDDLE LAYER FROM FOAM PLASTIC REINFORCED BY HARDNESS RIBS
RU2333131C1 (en) * 2007-02-26 2008-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное морское конструкторское бюро "Алмаз" Method of production of sections from three-layered structure made of polymer composite materials
US20090297758A1 (en) * 2006-05-08 2009-12-03 Fits Holding B.V. Sandwich Structure with a High Load-Bearing Capacity, as well as Methods for the Manufacture Thereof
RU2381132C1 (en) * 2008-09-19 2010-02-10 Открытое акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (ОАО "ЦТСС") Method to produce three-layer panel central layer from composite material with polymer binder
WO2012007703A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 Acell Group Ltd. Composite materials and uses thereof
RU2445228C1 (en) * 2010-09-20 2012-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" (ФГУП ЦНИИ КМ "Прометей") Method of producing central layer of three-layer panel

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1533433A1 (en) * 2003-11-24 2005-05-25 Aalborg Universitet Sandwich panel and a method of producing a sandwich panel
RU55393U1 (en) * 2006-04-13 2006-08-10 Сергей Юрьевич Малышев MULTILAYER BUILDING PANEL
US20090297758A1 (en) * 2006-05-08 2009-12-03 Fits Holding B.V. Sandwich Structure with a High Load-Bearing Capacity, as well as Methods for the Manufacture Thereof
RU2006131614A (en) * 2006-09-01 2008-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Норд-Пульс" (RU) METHOD FOR PRODUCING THREE-LAYER PANELS FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIAL WITH A MIDDLE LAYER FROM FOAM PLASTIC REINFORCED BY HARDNESS RIBS
RU2333131C1 (en) * 2007-02-26 2008-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное морское конструкторское бюро "Алмаз" Method of production of sections from three-layered structure made of polymer composite materials
RU2381132C1 (en) * 2008-09-19 2010-02-10 Открытое акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (ОАО "ЦТСС") Method to produce three-layer panel central layer from composite material with polymer binder
WO2012007703A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 Acell Group Ltd. Composite materials and uses thereof
RU2445228C1 (en) * 2010-09-20 2012-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" (ФГУП ЦНИИ КМ "Прометей") Method of producing central layer of three-layer panel

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2585335C2 (en) * 2014-07-02 2016-05-27 Евгений Анатольевич Мельников Method of making isothermal article and isothermal article
RU2620805C1 (en) * 2015-12-29 2017-05-29 Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" Method for producing multilayer articles of composite material
RU2634016C2 (en) * 2016-01-15 2017-10-23 Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" Method to produce multilayer article of polymer composite material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012125161A (en) 2013-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8142583B2 (en) Method for production of several fibre composite components
RU2739286C2 (en) Use of additive technology with reinforcement for production of composite materials
RU2447993C2 (en) Core structure and method of producing it
RU2716794C2 (en) Shaped filler containing matrix of intermittent fibres
KR102060109B1 (en) Pul-core method with a pmi foam core
JP2004510842A (en) Sheet (SMC) molding compound with vented structure for trapped gas
RU2647031C1 (en) Equipment for forming fibro-reinforced plastics and method for forming structure of fibro-reinforced plastics
RU2507071C1 (en) Method of producing triply polymer composite (tpc)
CN111537321B (en) Mold for manufacturing test sample of oriented fiber reinforced composite material and use method
US10167583B2 (en) Honeycomb structure made of a non-woven made of recycled carbon fibers
RU2016120197A (en) CONTINUOUS PRODUCTION OF PROFILES WITH DESIGN OF A LAYERED TYPE WITH FOAM FILLERS AND A PROFILE FILLED WITH RIGID FOAM
JP2009292054A (en) Method for press-molding fiber-reinforced plastic
RU2507352C1 (en) Panel of middle layer and method of its production
CN110901104B (en) Preform shaping method and composite material shaping method
JP2717791B2 (en) Building reinforcement method using carbon fiber reinforced plastic plate
JP2014008735A (en) Production method of fiber-reinforced plastic honeycomb core
CN110104202B (en) Composite aircraft manufacturing tool using articulated mandrels
JP5324788B2 (en) Fiber reinforced plastic, method for producing the same, and kit for producing the same
RU2565711C1 (en) Method to manufacture honeycomb filler
US20190184675A1 (en) Fiber-reinforced foam material
RU2620805C1 (en) Method for producing multilayer articles of composite material
JP2012066397A (en) Method for manufacturing fiber-reinforced plastic
CN111788069A (en) Laminate for reinforcing structure, reinforcing method, and reinforced structure
RU2634016C2 (en) Method to produce multilayer article of polymer composite material
US20180001593A1 (en) Method for producing a sandwich panel comprising a reinforced foam core

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150619

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20161020

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180619

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190508

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210317