专利名称：一种用于制备树脂混杂复合材料预成型件隔离层专用注射装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种组合的自动化成形装置，用于自动化制备复合材料预成型件隔离层。
随着现代科学技术的发展，对材料的结构性和功能性提出越来越苛刻的要求。多树脂混杂复合材料部件是最近这一领域发展的一个新的分支。
共注射树脂转移模塑(CIRTM，USP6048488)，在预成型件层间置放固体隔离层薄膜后注射树脂，提供了用单一步骤制造层间混杂树脂复合材料部件，同时又能降低成本，提高部件质量的工艺过程。
但是上述制造方法只用于制造层间树脂混杂复合材料。层内分区混杂复合材料可以使复合材料具备更优良的性能，可以代替多部件组合体，以满足多功能要求。采用注射成型在预成型件厚度方向上制造隔离层，可以通过RTM或VARTM等工艺制造层内分区多树脂系统的多功能混杂复合材料部件；用于制造形状复杂的构件，并大大提高生产效率。保证形成性能可靠优良的隔离层是层内分区树脂混杂复合材料的关键技术之一。
本实用新型的目的在于集成一种组合的自动化装置，用于自动化制备隔离层。集成制备复合材料隔离层的专用注射装置由机械系统、控制系统、树脂泵和注射枪组成。其特征在于计算机控制的多轴系统(CNC)；可以对树脂和固化剂的量进行定量控制的活塞式往复动力泵；具有静态紊流混合器的注射枪。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的工作原理图。
图2是注胶系统示意图。
图中1.机械臂 2.某一树脂组份 3.另一树脂组份 4.隔离层一端 5.隔离层另一端 6.活塞式树脂泵 7.树脂罐 8.活塞式固化剂泵 9.固化剂罐 10.静态混合器 11.注射枪 12.预成型件在
图1中，通过数控多轴控制系统进行精确定位，可以使机械臂(1)以一定的步长在XY平面和Z轴方向上交替运动并注射粘结剂，保证粘结剂在预制件中分布成一定的点阵、渗透扩散形成连续相，快速固化后形成均匀致密的隔离层(4)-(5)，这样可以在两侧分别注射两种不同组分的树脂(2)和(3)。使用这项技术，可以使用一定的运动程序实现对机械臂运动的编程，通过控制机械臂的运动和相应的粘结剂的注入，控制隔离层的位置、形状和厚度，从而实现了对隔离层制造的自动化。
在图2所示实施例中，机械臂除了传动机械系统外，还包括树脂传送机构和注射枪等部分。它以往复式气缸为压力源，树脂泵(6)与固化剂泵(6)联动，分别将树脂和固化剂从树脂罐(7)和固化剂罐(9)中以设定计量配比压入静态混合器(10)内混合，然后通过注射枪(11)注入预制件(12)中。树脂在树脂传送机构中流动时通过流量控制器和过滤器对树脂的量进行控制，同时通过侧向杠杆对固化剂的量进行控制。树脂和固化剂分别具有贮存器，可以保证其稳定流动。注射枪后有一个静态紊流混合器，可使树脂和固化剂在无气状态下混合均匀。
本实用新型采用数控系统制造预成型件隔离层，其最根本的优势在于制成的隔离层的形状、尺寸不受限制，精度高，从而提高了隔离层的质量和制造效率，降低了成本。有以下几方面的优点1)可形成优异的隔离层，其厚度稳定性和粘结剂分布的均匀。
2)提高了材料的使用效率，有助于环境保护。
3)降低制造周期，提高产率。
4)降低人力消耗。
5)简化加工步骤。
6)节能。
权利要求1.一种用于制造预成型件隔离层的专用注射装置，它由机械臂和注射枪组成，其特征在于集合了以下组件计算机控制的多轴系统(CNC)；可以对树脂和固化剂的量进行定量控制的活塞式往复动力泵；具有静态紊流混合器的注射枪，通过数控多轴控制系统进行精确定位，可以使机械臂(1)以一定的步长在XY平面和Z轴方向上交替运动并注射粘结剂，保证粘结剂在预制件中分布成一定的点阵、渗透扩散形成连续相，快速固化后形成均匀致密的隔离层(4)-(5)，这样可以在两侧分别注射两种不同组分的树脂(2)和(3)。使用这项技术，可以使用一定的运动程序实现对机械臂运动的编程，通过控制机械臂的运动和相应的粘结剂的注入，控制隔离层的位置、形状和厚度，从而实现了对隔离层制造的自动化，树脂传送机构和注射部分以往复式气缸为压力源，树脂泵(6)与固化剂泵(6)联动，分别将树脂和固化剂从树脂罐(7)和固化剂罐(9)中以设定计量配比压入静态混合器(10)内混合，然后通过注射枪(11)注入预制件(12)中，树脂在树脂传送机构中流动时通过流量控制器和过滤器对树脂的量进行控制，同时通过侧向杠杆对固化剂的量进行控制。树脂和固化剂分别具有贮存器，可以保证其稳定流动，注射枪后有一个静态紊流混合器，可使树脂和固化剂在无气状态下混合均匀。
2.根据权利要求1所述的用于制造复合材料隔离层的专用注射装置，其组件有数控机械臂，由多轴控制系统和伺服执行机构组成；可采用具有XYZ三维定位的通用机器人手臂。
3.根据权利要求1所述的用于制造预成型件隔离层的专用注射装置，其组件有微量树脂传送装置。可采用小流量RTM注射用的树脂泵。
4.根据权利要求1所述的用于制造预成型件隔离层的专用注射装置，其组件有微量注射枪。该注射枪应具有静态紊流器和溶剂罐，注射枪的注胶口直径小于1毫米，并能够实现可控微量脉冲注射。
专利摘要制造层内树脂混杂复合材料时需要在预成型件上制备隔离层。本新型为一个自动化注射组件，由机械臂和注射枪组成。根据预成型件中隔离层位置与高度，由运动系统控制机械臂将注射枪在设定的位置以一定深度刺入预成型件，并定量注射隔离层成型液(如可快速固化的粘结剂)，固化后形成隔离层。
文档编号B29C44/34GK2585746SQ0222075
公开日2003年11月12日 申请日期2002年5月24日 优先权日2002年5月24日
发明者肖军, 李勇, 陈伟, 郝卫 申请人:南京航空航天大学