一种复合材料单向层压板角度精确控制方法与流程

文档序号:14233705阅读:378来源:国知局

本发明涉及复合材料制造工艺技术领域,具体的说,是一种复合材料单向层压板角度精确控制方法。



背景技术:

复合材料单向层压板一般与复材零件生产同步制造,作为供强度试验使用的随炉件试件。随炉件试件的强度测试结果是评定复合材料层压板零件质量的判据之一。单向层压板的铺层角度全为同一方向,沿完成同一方向铺叠后进行组装封袋,随后在热压罐中进行固化成型;固化后,在单向层压板上沿预浸料的0°纤维方向切割出强度测试试件,由于切割角度对强度测试试样的力学性能(如层间应力等)影响较大,因此切割之前必须确认单向层压板的预浸料的0°方向。复合材料层压板预浸料0°方向通过目测方法很难分辨出预浸料的0°方向,虽然可以使用工具固定层压板加工外形的0°和90°方向,标出层压板0°方向,然而标出的0°方向会受到层压板加工外形包括余量、周边挡条残留等的影响,与预浸料的0°方向无法直接对应,可能造成切割出的强度测试试样角度偏差,影响复合材料零件的质量判断。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种复合材料单向层压板角度精确控制方法,用于解决现有技术中铺叠预浸料时难以确认0度方向导致制成的单向层压板强度测试不准确的问题。

为了达到上述目的,本发明通过下述技术方案实现:

一种复合材料单向层压板角度精确控制方法,包括:

步骤s100:将预浸料的料片裁剪,沿预浸料的纤维方向撕掉边缘预浸料,满足预浸料的一侧与纤维方向为0°;

步骤s200:依次将每一层预浸料与所述预浸料中与纤维方向为0°的一侧对齐,组装封袋后,进行热压固化成单向层压板;

步骤s300:确认所述单向层压板中预浸料与纤维方向为0°的一侧,在单向层压板上沿所述预浸料与纤维方向为0°的一侧切割出强度测试试件。

工作原理:

首先要将预浸料的料片裁剪,方便查看预浸料方的纤维方向,沿纤维方向撕掉边缘预浸料,撕掉边缘预浸料的一侧,与纤维方向为0°,即撕掉边缘预浸料之后,预浸料的这一侧的边界线与纤维方向平行。将与纤维方向为0°夹角的这一侧确定为预浸料的0°方向,然后将每一层材料逐次与预浸料的0°方向对齐,将依次层叠的预浸料组装封袋后,在热压罐中进行加热固化成型,形成单向测压板。复合材料的单向层压板的铺层角度均为同一方向,沿预浸料的0°方向切割,裁剪出强度测试试件,由于在铺设预浸料的时候,预浸料的0度与复合材料中的每一层的边缘方向均成0°夹角,并且在制作复合材料的单向层压板过程中对0°方向做了标记,因此,可以对热固成型好的单向层压板的0度方向方便的确认,因此可以找出精确的切割方向,因此切割出的强度测试试样角度不会出现偏差,因此它的强度测试结果更加准确,不会出现质量判断的误差。

进一步地,所述步骤s100具体包括:

步骤s110:将预浸料的料片裁剪,撕开边缘预浸料的背衬,沿纤维方向撕掉边缘预浸料;

步骤s120:将预浸料的料片上撕掉边缘预浸料的一侧作为0°方向。

工作原理:

在将预浸料的料片裁剪的时候,首先需要撕掉粘在料片上的背衬,然后再撕掉边缘预浸料,撕掉边缘预浸料,剩余的预浸料的方向与纤维方向呈0°夹角,撕掉边缘预浸料后露出的一侧,即为在铺叠复合材料的图层时的参照方向,即每一层复合材料将预浸料的边缘裁剪为与纤维方向呈0°后均与这一侧对齐铺叠。因此,复合材料热固成型后的单行层压板中,每一层的纤维方向都是一致的。

进一步地,所述步骤s200具体包括:

步骤s210:将预浸料与纤维方向为0°的一侧作为铺叠单向层压板的0°方向;

步骤s220:在所述预浸料与纤维方向为0°的一侧固定靠尺;

步骤s230:依次将预浸料无间隙靠紧靠尺紧贴预浸料的一侧;

步骤s240:重复步骤s230,依次铺叠每一层预浸料,直到倒数第二层与倒数第一层预浸料,进入下一步;

步骤s250:在最后两层预浸料中夹裹不透气材料,将纤维方向夹角为0°的方向预先标记,并热固成单向层压板。

工作原理:

在将复合材料的每一层铺层进行层叠前,首先需要确定0°方向,作为铺叠每一层的参考方向,在确定参考方向之后,将靠尺固定在参考方向,便于将即将铺叠的铺层与靠尺无间隙的、紧密贴合,因此,每一层的铺叠不会出现方向偏差,在将前面几个铺层依次铺叠好之后,剩下最后两层复合材料的预浸料时,在最后两层预浸料中夹裹不透气材料,用于预先标记0°方向,在加热成型后便于将这两层复合层进行分离,以便于裁剪出强度测试试样。

进一步地,所述步骤s300具体包括:

步骤s310:根据所述单向层压板中预先标记的不透气材料,确认0°方向;

步骤s320:沿预浸料的0°方向撕掉预浸料边缘,将单向层压板的0°方向显露;

步骤s330:将两层固化后的预浸料沿边缘部分分离,撕出与纤维方向为0°的一侧;

步骤s340:将所述步骤s330中的与纤维方向为0°的一侧方向作为长度方向,与加工走刀方向对齐,进行0°方向检查步骤;

步骤s350:切割出用于强度测试的强度测试试件。

工作原理:

对于加热成型后的单向层压板,找出预先标记0°方向的不透气材料,然后将预浸料的边缘撕掉,将预先标记的0°方向显示出来,再沿预先标记的0°方向使固化的预浸料分离,并撕出不透气材料,撕除不透气材料后的一侧,即为与纤维方向为0度的方向,做好切割准备,将确认的0°方向作为长度方向,与加工走刀方向对齐,对复合材料的单向层压板进行裁剪,得到强度测试试件,强度测试试件的各层材料的纤维方向一致,因此,对于强度测试试件的测试结果更加准确。

进一步地,所述不透气材料为塑料薄膜。

工作原理:

不透气材料采用耐高温的塑料薄膜,夹裹在最后两层铺层之间,且距离铺层的边缘的距离一定,并不是在所有的接触面积之间全部夹裹塑料薄膜,在对复合层热固成型时,不会遭到破坏,因此夹裹塑料薄膜的地方,最后的两层复合层不会成为一体,因此便于两层的分离,而其他接触的地方,固化为一体。因此在撕除塑料薄膜后再将预浸料边缘裁剪后,其他部分为同一方向的铺层热固成型后的一体的复合材料。

本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

(1)本发明由于在铺设预浸料的时候,预浸料的0度与复合材料中的每一层的边缘方向均成0°夹角,并且在制作复合材料的单向层压板过程中对0°方向做了标记,因此,可以对热固成型好的单向层压板的0度方向方便的确认,因此可以找出精确的切割方向,因此切割出的强度测试试样角度不会出现偏差,因此它的强度测试结果更加准确,不会出现质量判断的误差。

(2)在最后两层预浸料边缘之间夹裹一层不透气材料进行0°方向的预先标记步骤,隔离两层预浸料,以便固化后顺纤维能撕出0°方向;

(3)使用靠尺在铺叠操作时确定定位基准,每层纤维0°进行对齐校准;自动下料的前提下,再沿预浸料纤维方向撕出纤维0°方向,进一步保证料片0°方向的正确性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。

实施例1:

一种复合材料单向层压板角度精确控制方法,包括:

步骤s100:将预浸料的料片裁剪,沿预浸料的纤维方向撕掉边缘预浸料,满足预浸料的一侧与纤维方向为0°;

步骤s200:依次将每一层预浸料与所述预浸料中与纤维方向为0°的一侧对齐,组装封袋后,进行热压固化成单向层压板;

步骤s300:确认所述单向层压板中预浸料与纤维方向为0°的一侧,在单向层压板上沿所述预浸料与纤维方向为0°的一侧切割出强度测试试件。

工作原理:

首先要将预浸料的料片裁剪,方便查看预浸料方的纤维方向,沿纤维方向撕掉边缘预浸料,撕掉边缘预浸料的一侧,与纤维方向为0°,即撕掉边缘预浸料之后,预浸料的这一侧的边界线与纤维方向平行。将与纤维方向为0°夹角的这一侧确定为预浸料的0°方向,然后将每一层材料逐次与预浸料的0°方向对齐,将依次层叠的预浸料组装封袋后,在热压罐中进行加热固化成型,形成单向测压板。复合材料的单向层压板的铺层角度均为同一方向,沿预浸料的0°方向切割,裁剪出强度测试试件,由于在铺设预浸料的时候,预浸料的0度与复合材料中的每一层的边缘方向均成0°夹角,并且在制作复合材料的单向层压板过程中对0°方向做了标记,因此,可以对热固成型好的单向层压板的0度方向方便的确认,因此可以找出精确的切割方向,因此切割出的强度测试试样角度不会出现偏差,因此它的强度测试结果更加准确,不会出现质量判断的误差。

实施例2:

在实施例1的基础上,所述步骤s100具体包括:

步骤s110:将预浸料的料片裁剪,撕开边缘预浸料的背衬,沿纤维方向撕掉边缘预浸料;

步骤s120:将预浸料的料片上撕掉边缘预浸料的一侧作为0°方向。

工作原理:

在将预浸料的料片裁剪的时候,首先需要撕掉粘在料片上的背衬,然后再撕掉边缘预浸料,撕掉边缘预浸料,剩余的预浸料的方向与纤维方向呈0°夹角,撕掉边缘预浸料后露出的一侧,即为在铺叠复合材料的图层时的参照方向,即每一层复合材料将预浸料的边缘裁剪为与纤维方向呈0°后均与这一侧对齐铺叠。因此,复合材料热固成型后的单行层压板中,每一层的纤维方向都是一致的。

实施例3:

在实施例2的基础上,所述步骤s200具体包括:

步骤s210:将预浸料与纤维方向为0°的一侧作为铺叠单向层压板的0°方向;

步骤s220:在所述预浸料与纤维方向为0°的一侧固定靠尺;

步骤s230:依次将预浸料无间隙靠紧靠尺紧贴预浸料的一侧;

步骤s240:重复步骤s230,依次铺叠每一层预浸料,直到倒数第二层与倒数第一层预浸料,进入下一步;

步骤s250:在最后两层预浸料中夹裹不透气材料,将纤维方向夹角为0°的方向预先标记,并热固成单向层压板。

工作原理:

在将复合材料的每一层铺层进行层叠前,首先需要确定0°方向,作为铺叠每一层的参考方向,在确定参考方向之后,将靠尺固定在参考方向,便于将即将铺叠的铺层与靠尺无间隙的、紧密贴合,因此,每一层的铺叠不会出现方向偏差,在将前面几个铺层依次铺叠好之后,剩下最后两层复合材料的预浸料时,在最后两层预浸料中夹裹不透气材料,用于预先标记0°方向,在加热成型后便于将这两层复合层进行分离,以便于裁剪出强度测试试样。

实施例4:

在实施例3的基础上,所述步骤s300具体包括:

步骤s310:根据所述单向层压板中预先标记的不透气材料,确认0°方向;

步骤s320:沿预浸料的0°方向撕掉预浸料边缘,将单向层压板的0°方向显露;

步骤s330:将两层固化后的预浸料沿边缘部分分离,撕出与纤维方向为0°的一侧;

步骤s340:将所述步骤s330中的与纤维方向为0°的一侧方向作为长度方向,与加工走刀方向对齐,进行0°方向检查步骤;

步骤s350:切割出用于强度测试的强度测试试件。

工作原理:

对于加热成型后的单向层压板,找出预先标记0°方向的不透气材料,然后将预浸料的边缘撕掉,将预先标记的0°方向显示出来,再沿预先标记的0°方向使固化的预浸料分离,并撕出不透气材料,撕除不透气材料后的一侧,即为与纤维方向为0度的方向,做好切割准备,将确认的0°方向作为长度方向,与加工走刀方向对齐,对复合材料的单向层压板进行裁剪,得到强度测试试件,强度测试试件的各层材料的纤维方向一致,因此,对于强度测试试件的测试结果更加准确。

进一步地,所述不透气材料为塑料薄膜。

工作原理:

不透气材料采用耐高温的塑料薄膜,夹裹在最后两层铺层之间,且距离铺层的边缘的距离一定,并不是在所有的接触面积之间全部夹裹塑料薄膜,在对复合层热固成型时,不会遭到破坏,因此夹裹塑料薄膜的地方,最后的两层复合层不会成为一体,因此便于两层的分离,而其他接触的地方,固化为一体。因此在撕除塑料薄膜后再将预浸料边缘裁剪后,其他部分为同一方向的铺层热固成型后的一体的复合材料。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。

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