专利名称：一种全复合材料主起落架支柱的制造方法
技术领域：
本发明涉及复合材料的应用，特别是关于应用于小型飞机的全复合材料主 起落架支柱。
背景技术：
复合材料已经广泛应用在飞行器上，目前从机体结构、机翼、操纵面、各种 透波结构和吸波结构件都能找到相应的应用，甚至全复合材料飞机也已出现。 我国的复合材料主用应用于雷达罩、座舱罩、飞机壁板、内部装饰件等非重要 受力构件。而主起落架支柱这种主要受力件都是钢件，重量大，对于应用全复 合材料作主起落架支柱，由于受到材料本身及加工工艺的影响， 一直未见报道。
发明内容
全复合材料主起落架支柱是一种高密度的复合材料构件，又是主要受力件， 其综合力学性能主要由纤维及其组合方式决定。本发明内容是用全复合材料设 计、制造小型飞机主起落架支柱，在保证主起落架支柱设计强度和刚度下减轻 飞机主起落架重量。
本发明所述主起落架支柱选用增强型单向玻璃纤维布作为中间部分增强材 料，即主起落架支柱主要受力方向主承载体，选用无碱玻璃布作为主起落架支 柱外部包裹增强材料，即主起落架支柱横向方向主承载体，通过对纤维的偶联
处理和烘烤除湿，提高纤维的浸润性能，使纤维体积百分比达到60%至75%。基 体材料釆用乙烯基树脂，体积百分比为25%至40%,应用"树脂传递模塑成型"， 即将纤维预成形件放置于模具中，闭合模具，向模具内注入树脂或树脂模熔浸 预成形件，经固化成结构件的工艺步骤进行加工。
1、模具预处理将主起落架支柱模具在模具工作区内将所有模面打模具专用脱模蜡，且将模面抛光至镜面效果。
2、 料的预成型用20~50层，增强型单向玻璃纤维布作为主要受力方向 用的增强材料，按照零件结构裁减成形并叠至在一起，用无碱玻璃纤维缝纫线 把叠起的增强型单向玻璃纤维布缝合起来，然后用4~10层无碱玻璃布将上述 叠层编缝体紧紧包裹，整个过程在常温状态下进行。
3、 装模将预制料体放入模腔定位。
4、 压制将模具型腔温度调整至4(TC 6(TC之间，打开真空泵，使系统负 压达到-O. 05MPa~-0. lMpa,保持12 18分钟，将乙烯基树脂倒入树脂注射罐， 关闭罐体，充压至0. 4Mpa 0. 6Mpa，往模腔内缓慢不间断注入乙烯基树脂直至 注满，稳定5分钟，之后对模腔充正压0. lMpa-O. 5Mpa,根据乙烯基树脂固化周 期保持1 6小时。
5、 脱模确定树脂固化完全后，打开模具，取出制件，将制件放在45'C 70'C的加温炉内后固化3~8小时。
6、 检验制件外观应无重大缺陷，无明显缺胶，无明显富树脂区，无干斑， 无明显气泡。釆用超声C扫描或X射线检测复合材料制件内部质量，不允许有 超过4)5mm以上的缺胶、干斑区、不允许有大于4)5mm的空洞、气泡、夹渣，不 允许有大于4)10mm的富树脂区。
7、 后处理按模具切割线切割、开孔、去锐边、打毛刺，再用100#、 400 #砂布通体打磨，喷涂白色聚酯底漆。
附图1是本发明所述全复合材料主起落架支柱的制造工艺流程图。 附图2是釆用本发明所述工艺制造单向玻璃纤维布的叠层缝合示意图； 附图3是本发明所述工艺制造的全复合材料主起落架支柱外观图；图中l是通过连接件与飞机结构连接的连接处，2是机轮安装位置。A是 无碱玻璃布，B是无碱玻璃纤维缝纫线
具体实施例方式
下面结合附图给出本全复合材料主起落架支柱的具体制造方法及实施例。 实施例l:
1. 按照模具内腔尺寸25 x 720裁减25层，450g单向玻璃纤维布，用 "EC5.5-12x 3x5S200"无碱玻璃纤维缝纫线把叠起的单向玻璃纤维布按图1
所示缝合起来，用5层"300 #"无碱玻璃纤维布将上述叠层编缝体紧紧包裹。
2. 预制体放入模腔定位后，调整模具型腔温度至4(TC,打开真空泵，使系 统负压达到-O. 05Mpa,保持12分钟，将'^ (^^@1^ -80208"树脂倒入树脂注 射罐，关闭罐体，充压至O. 4Mpa。
3. 往模腔内缓慢不间断注入"EPOVIA LSP-8020B"树脂直至注满，稳定5 分钟，之后对模腔充正压O.lMpa，根据树脂固化周期保持l小时。
4. 确定树脂固化完全后，打开模具，取出制件，将制件放在45'C的加温炉 内后固化3小时。
5. 待其固化后打开模具，取出制品，按模具切割线切割、开孔、去锐边、 打毛刺，再用100#、 400 #砂布通体打磨，喷涂白色聚酯底漆。
实施例2:
1. 按照模具内腔尺寸25 x 720裁减45层，700g单向玻璃纤维布，用 "EC5. 5-12x 3x5S200"无碱玻璃纤维缝纫线把叠起的单向玻璃纤维布按图1
所示缝合起来，用8层"EWR200-90"无碱玻璃纤维布将上述叠层编缝体紧紧包 裹。
2. 预制体放入模腔定位后，调整模具型腔温度至55'C之间，打开真空泵，使系统负压达到-0. 1Mpa，保持16分钟，将；？(^"@1^ -80208"树脂倒入树脂 注射罐，关闭罐体，充压至O. 6Mpa。
3. 往模腔内缓慢不间断注入^ (^"@1^ -80208"树脂直至注满，稳定5 分钟，之后对模腔充正压0. 45Mpa,根据树脂固化周期保持4. 5小时。
4. 确定树脂固化完全后，打开模具，取出制件，将制件放在65。C的加温炉 内后固化7小时。
5. 待其固化后打开模具，取出制品，按模具切割线切割、开孔、去锐边、 打毛刺，再用100#、 400 #砂布通体打磨，喷涂白色聚酯底漆。
将本发明所述全复合材料主起落架支柱安装在重量为500-650kg的小型飞 机上，经检测，其使用载荷达到8000N，完全满足使用要求。用本发明所述方法 制造的全复合材料主起落架支柱具有重量轻、强度高、结构简单等特点，相比 钢件主起落架支柱，全复合材料主起落架支柱还有个特点是通过其本身的弹性 形变起到缓冲器的作用。
权利要求
1、全复合材料主起落架支柱的制造方法，其特征在于用增强型单向玻璃纤维布作为中间部分增强材料，用无碱玻璃布作为主起落架支柱外部包裹增强材料，基体材料采用乙烯基树脂，将纤维预成形件放置于模具中，闭合模具，向模具内注入树脂或树脂模熔浸预成形件，经固化成结构件。
2、 根据权利要求l所述的全复合材料主起落架支柱的制造方法，其特征在 于纤维需经过偶联处理和烘烤除湿，使纤维体积百分比达到60%至75%。
3、 根据权利要求l所述的全复合材料主起落架支柱的制造方法，其特征在 于基体材料乙烯基树脂的体积百分比为25%至40%。
4、 根据权利要求l所述的全复合材料主起落架支柱的制造方法，其特征在 于全复合材料主起落架支柱的制造工艺步骤为a. 模具预处理一将主起落架支柱模具在模具工作区内将所有模面打模具专 用脱模蜡，且将模面抛光至镜面效果；b. 料的预成型一用20 ~ 50层增强型单向玻璃纤维布作为主要受力方向用的 增强材料，按照零件结构裁减成形并叠至在一起，用无碱玻璃纤维缝纫线把叠 起的增强型单向玻璃纤维布缝合起来，然后用4-10层无碱玻璃布将上述叠层 编缝体紧紧包裹，整个过程在常温状态下进行；c. 装模一将预制料体放入模腔定位；d. 压制一将模具型腔温度调整至4(TC 6(TC之间，打开真空泵，使系统负 压达到-0. 05Mpa~-0. 1Mpa，保持12 18分钟，将乙烯基树脂倒入树脂注射罐， 关闭罐体，充压至0. 4Mpa 0. 6Mpa，往模腔内缓慢不间断注入乙烯基树脂直至 注满，稳定5分钟，之后对模腔充正压0. lMpa-O. 5Mpa,根据乙烯基树脂固化周 期保持卜6小时；e. 脱模--确定树脂固化完全后，打开模具，取出制件，将制件放在45°C~ 70。C的加温炉内后固化3~8小时；f. 检验--制件外观应无重大缺陷，无明显缺胶，无明显富树脂区，无干斑， 无明显气泡；g. 后处理一按模具切割线切割、开孔、去锐边、打毛刺，再用100#、 400 #砂布通体打磨，喷涂白色聚酯底漆。
全文摘要
主起落架支柱选用增强型单向玻璃纤维布作为中间部分增强材料，即主起落架支柱主要受力方向主承载体，选用无碱玻璃布作为主起落架支柱外部包裹增强材料，即主起落架支柱横向方向主承载体，通过对纤维的偶联处理和烘烤除湿，提高纤维的浸润性能，使纤维体积百分比达到60％至75％，基体材料采用乙烯基树脂，体积百分比为25％至40％，应用“树脂传递模塑成型”法，即将纤维预成形件放置于模具中，闭合模具，向模具内注入树脂或树脂模熔浸预成形件，经固化成结构件，制造成全复合材料主起落架支柱，安装在重量为500-700kg的小型飞机上，具有重量轻、强度高、结构简单等特点，相比钢件主起落架支柱还有个特点是通过其本身的弹性形变起到缓冲器的作用。
文档编号B29C70/68GK101665002SQ200810068899
公开日2010年3月10日 申请日期2008年9月2日 优先权日2008年9月2日
发明者刘三才, 刘匀滨, 俊 史, 王维陶, 剑 蓝 申请人:贵州盖克无人机有限责任公司