膠液，在滲孔浸膠輥15旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，帶孔滲膠層16能間隔地接觸纖維紗6，并將樹脂膠液涂抹在纖維紗6上。
[0027 ]復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟:
步驟一:采用金屬?zèng)_壓加工方法加工復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體內(nèi)部金屬層，材料為AL6060-T6鋁合金；
步驟二:將金屬層放置在芯模中心軸上，作為纏繞制備纖維層的金屬芯模5;
步驟三:將所用高韌性高溫環(huán)氧樹脂膠液加入膠槽10中，并加熱(60°C)，調(diào)節(jié)溫度以得到適合纏繞的樹脂粘度；
步驟四:將芳綸纖維紗6穿過(guò)導(dǎo)向牽引輥7、滲孔浸膠輥15，固定在金屬芯模5纏繞起始點(diǎn)位置；
步驟五:按照設(shè)計(jì)要求，設(shè)置纏繞芯模5、滲孔浸膠輥15轉(zhuǎn)速，使得芳綸纖維紗6間斷浸膠，同時(shí)進(jìn)行芳綸纖維層纏繞；
步驟六:當(dāng)芳綸纖維纏繞65層時(shí)，停止?jié)B孔浸膠輥15轉(zhuǎn)動(dòng)，并使不浸膠端接觸纖維紗6;步驟七:打開(kāi)連續(xù)浸膠輥轉(zhuǎn)軸，使芳綸纖維紗6與之接觸時(shí)連續(xù)浸膠，制備均勻浸膠的外側(cè)芳綸纖維纏裹層，共2層；
步驟八:將纏繞完成的復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)在熱壓罐中固化，固化壓力為 1.0MPa，180°C，2h。
[0028]通過(guò)改變間斷浸膠輥的轉(zhuǎn)速和纏繞芯模5的轉(zhuǎn)速以及纏繞方向，能控制內(nèi)側(cè)芳綸纖維纏裹層2內(nèi)的樹脂布置方式。本實(shí)施例為α角度的單向布設(shè)(如圖2所示)。
[0029]第二實(shí)施例:
將第一實(shí)施例中的金屬薄壁筒體I的材質(zhì)改為鈦合金。
[0030]將內(nèi)側(cè)芳綸纖維纏裹層2和外側(cè)芳綸纖維纏裹層3的材質(zhì)由芳綸纖維材料替換為碳纖維材料。
[0031]將間斷浸膠輥改為凸臺(tái)浸膠輥9，凸臺(tái)浸膠輥9由中心輥13及數(shù)個(gè)間隙設(shè)置的浸膠凸臺(tái)14組成，凸臺(tái)浸膠輥9下部放置盛放樹脂膠液的容器，在凸臺(tái)浸膠輥9旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，浸膠凸臺(tái)14頂部能伸入容器浸入膠液，然后旋轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)與纖維紗6接觸，使樹脂浸潤(rùn)纖維紗6。
[0032]本實(shí)施例通過(guò)改變纏繞芯模5的纏繞方向，控制內(nèi)側(cè)芳綸纖維纏裹層2內(nèi)的樹脂呈交叉式排布(如圖3所示)。
[0033]未述部分同第一實(shí)施例。
[0034]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)，其特征是:包括由內(nèi)之外依次包覆固定的金屬薄壁筒體(1)、內(nèi)側(cè)芳綸纖維纏裹層(2)和外側(cè)芳綸纖維纏裹層(3)，所述的內(nèi)側(cè)芳綸纖維纏裹層(2)上間隔浸潤(rùn)樹脂使內(nèi)側(cè)芳綸纖維纏裹層(2)具有部分中空結(jié)構(gòu)，所述的外側(cè)芳綸纖維纏裹層(3)上均勻浸潤(rùn)樹脂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的金屬薄壁筒體(I)的材質(zhì)為鋁合金或鈦合金。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)，其特征是:將內(nèi)側(cè)芳綸纖維纏裹層(2)和外側(cè)芳綸纖維纏裹層(3)的材質(zhì)由芳綸纖維材料替換為碳纖維材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的樹脂為尚韋刃性、尚溫環(huán)氧樹脂。5.復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)的制備裝置，其特征是:包括芳綸纖維輥(12)、間斷浸膠輥、連續(xù)浸膠輥(8)以及金屬芯模(5)，纖維紗(6)—端繞在所述的芳綸纖維輥(12)上，另一端穿過(guò)牽引導(dǎo)向輥繞在金屬芯模(5)上，所述的間斷浸膠輥和連續(xù)浸膠輥(8)均設(shè)置在芳綸纖維輥(12)和金屬芯模(5)之間，所述的間斷浸膠輥能對(duì)纖維紗(6)間斷式涂膠，所述的連續(xù)浸膠輥(8)能對(duì)纖維紗(6)連續(xù)涂膠。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)的制備裝置，其特征是:所述的連續(xù)浸膠輥(8)處設(shè)置有膠槽(10)，所述的膠槽(10)內(nèi)盛放樹脂膠液(11)，所述的連續(xù)浸膠輥(8)下部浸入樹脂膠液(11)，上部與纖維紗(6)接觸。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)的制備裝置，其特征是:所述的間斷浸膠輥為滲孔浸膠輥(15)，所述的滲孔浸膠輥(15)由中心軸(18)、輥體和儲(chǔ)膠槽(19)組成，所述的中心軸(18)帶動(dòng)輥體轉(zhuǎn)動(dòng)，儲(chǔ)膠槽(19)位于輥體內(nèi)側(cè)并存儲(chǔ)樹脂膠液，所述的輥體由間隔設(shè)置的帶孔滲膠層(16)和實(shí)心層(17)組成，帶孔滲膠層(16)能透入樹脂膠液，在滲孔浸膠輥(15)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，帶孔滲膠層(I6)能間隔地接觸纖維紗(6)，并將樹脂膠液涂抹在纖維紗(6)上。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)的制備裝置，其特征是:所述的間斷浸膠輥為凸臺(tái)浸膠輥(9)，所述的凸臺(tái)浸膠輥(9)由中心輥(13)及數(shù)個(gè)間隙設(shè)置的浸膠凸臺(tái)(14)組成，所述的凸臺(tái)浸膠輥(9)下部放置盛放樹脂膠液的容器，在凸臺(tái)浸膠輥(9)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，浸膠凸臺(tái)(14)頂部能伸入容器浸入膠液，然后旋轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)與纖維紗(6)接觸，使樹脂浸潤(rùn)纖維紗(6)。9.復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征是:包括以下步驟: 步驟一:采用金屬?zèng)_壓加工方法加工復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體內(nèi)部金屬層； 步驟二:將金屬層繞在芯模中心軸上，作為纏繞制備纖維層的金屬芯模(5); 步驟三:將所用樹脂膠液(11)加入膠槽(10)中，并加熱，調(diào)節(jié)溫度以得到適合纏繞的樹脂粘度； 步驟四:將芳綸纖維紗(6)穿過(guò)導(dǎo)向牽引輥(7)、間斷浸膠輥，固定在金屬芯模(5)纏繞起始點(diǎn)位置； 步驟五:按照設(shè)計(jì)要求，設(shè)置纏繞芯模(5)、間斷浸膠輥轉(zhuǎn)速，使得芳綸纖維紗(6)間斷浸膠，同時(shí)進(jìn)行內(nèi)側(cè)芳綸纖維纏裹層(2)纏繞； 步驟六:當(dāng)芳綸纖維纏繞到最后數(shù)層，停止間斷浸膠輥轉(zhuǎn)動(dòng)，并使間斷浸膠輥的浸膠端不接觸纖維紗(6)； 步驟七:使連續(xù)浸膠輥(8)運(yùn)作，芳綸纖維紗(6)與之接觸時(shí)連續(xù)浸膠，制備均勻浸膠的外側(cè)芳綸纖維纏裹層(3); 步驟八:將纏繞完成的復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式結(jié)構(gòu)在熱壓罐中固化，形成復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征是:通過(guò)改變間斷浸膠輥的轉(zhuǎn)速和纏繞芯模(5)的轉(zhuǎn)速以及纏繞方向，能控制內(nèi)側(cè)芳綸纖維纏裹層(2)內(nèi)的樹脂布置方式。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體組合式抗沖擊結(jié)構(gòu)及其制備裝置和方法，包括由內(nèi)之外依次包覆固定的金屬薄壁筒體、內(nèi)側(cè)芳綸纖維纏裹層和外側(cè)芳綸纖維纏裹層，內(nèi)側(cè)芳綸纖維纏裹層上間隔浸潤(rùn)樹脂使內(nèi)側(cè)芳綸纖維纏裹層具有部分中空結(jié)構(gòu)，外側(cè)芳綸纖維纏裹層上均勻浸潤(rùn)樹脂。本發(fā)明在現(xiàn)有復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，使樹脂以一定規(guī)律浸潤(rùn)芳綸纖維層，從而形成部分中空結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在最大限度減輕結(jié)構(gòu)重量基礎(chǔ)上，增大了回轉(zhuǎn)體的厚度，且保持了芳綸纖維層高韌性、能量吸收性能好的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)了復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體抗沖擊性能。同時(shí)，本發(fā)明可以顯著提高復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體內(nèi)側(cè)金屬薄壁與芳綸纖維層及外側(cè)復(fù)合材料層層間連接強(qiáng)度，纖維定位性能好。
【IPC分類】B29C70/32
【公開(kāi)號(hào)】CN105584056
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511001476
【發(fā)明人】還大軍, 李吻, 李勇, 諸靜, 肖軍, 褚奇奕, 李濤, 左龍彥
【申請(qǐng)人】南京航空航天大學(xué), 上海復(fù)合材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日