[发明专利]一种自导流型芯材及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型复合材料构件芯材及其加工方法，特别涉及一种自导流型芯材及其加工方法。

背景技术

夹层结构可用于制造大型复合材料构件如风电叶片、船舶、飞机等的部件，在制作过程中通常采用真空辅助模塑成型等复合材料成型工艺。即体系在一定的负压的条件下，胶液由外界注入到增强材料中，然后固化成型。其中夹层结构中的夹芯材料主要起到了减轻制件重量，增加制件刚性强度的作用，而夹芯材料的加工方法对树脂流动性、增强材料浸润性有一定的影响。目前生产上应用最广泛的夹芯材料加工方法主要有两种开槽方式，第一种为浅槽，即在芯材上下两表面按一定的间距开浅槽、打孔，此种加工方法的芯材沟槽含胶量虽然较少，但芯材在铺放过程中不能弯曲，只能用于平面制件，局限性较大，因此通常称此种加工方法的芯材为夹芯材料平板。第二种为切槽，即在芯材的上表面按一定的间距切缝，切缝深度为芯材厚度，再在芯材上表面按固定间距打孔，下表面用复合材料毡将芯材粘接固定在一起。此种加工方法的芯材可以铺设于曲面模腔内，但真空灌注过程中，为保证产品质量，需要铺设导流介质且沟槽内含胶量较多，使胶液等原材料浪费严重，此外，此种芯材加工方法使胶液流动、渗透速度不均一，制件外表面易形成连续性小白斑，制件表面质量差。

发明内容

本发明主要对夹芯材料加工方法进行了改进，解决了上述两种芯材加工方法带来的铺设局限性及不足。

本发明涉及一种自导流型芯材及其加工方法，所述加工方法为芯材上表面按一定间距纵向切槽；芯材下表面按一定间距横向切槽且纵向加浅槽，切槽深度为芯材厚度的1/2-4/5，切槽宽度为0.5-1.5mm；浅槽深度为1-2mm，浅槽宽度为1-2mm。上表面纵向切槽的槽间距相等，且与下表面横向切槽及纵向浅槽的槽间距相等。下表面纵向浅槽的槽线位于上表面纵向切槽槽间距中间。

使用过程中芯材上下表面切槽为树脂流动通道，在保证树脂流动的同时还有利于气泡排出。此外，切槽的深度有利于芯材弯曲、变形，能够和曲面模腔贴合紧密，切槽的宽度有利于树脂的流动和气泡的排出。下表面浅槽一方面起到了树脂流动和气泡排出的作用，另一方面还起到了平衡芯材上下表面树脂流动速度的作用，从而有效地解决了制件外表面局部包流的问题。

本发明制得的芯材使用广泛，在平面模腔和曲面模腔均可使用，而且在铺设过程中可以不铺设导流介质，在节省材料、提高生产效率的同时还减少了因辅助材料吸收树脂而产生的胶液浪费。其使用流程为：模腔准备、玻纤铺设、夹芯材料铺设、玻纤铺设、粘接面脱模布铺设，注胶管路布置、真空袋膜密封、胶液灌注。

附图说明

图1为本发明实施例的真空灌注示意图；

图2为本发明实施例的芯材加工方法的上表面示意图；

图3为本发明实施例的芯材加工方法的下表面示意图；

其中：101—模具、102—玻纤、103—夹芯材料、104—脱模布、105—真空袋膜、106—密封胶、107—注射口、108—抽气系统、201—纵向切槽、202—横向切槽、203—纵向浅槽、204—为芯材上下表面纵横向切槽的交点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做具体说明，图1是使用本发明加工方法芯材的真空灌注示意图，整个灌注系统是由模具101、玻纤102、夹心材料103、脱模布104、真空袋膜105、密封胶106、注射口107和抽气系统108组成，在铺设过程中去除了导流介质。

图2、图3描述了本发明加工方法芯材103的上表面和下表面。芯材103的上表面按一定间距纵向切槽201，下表面按一定间距横向切槽201并纵向加浅槽203。切槽深度为芯材厚度的1/2-4/5，切槽宽度为0.5-1.5mm；浅槽深度为1-2mm，浅槽宽度为1-2mm。

上表面纵向切槽的槽间距相等，且与下表面横向切槽及纵向浅槽的槽间距相等。下表面纵向浅槽的槽线位于上表面纵向切槽槽间距中间。

其中切槽201、202和浅槽203均起到树脂导流和气体排出的作用，除此外切槽201、202还起到了随型的作用，芯材可以随意变形弯曲，与模腔贴合紧密，而浅槽203保证了树脂在芯材上下表面纵向方向的流速均一，提升了制件外表面的质量。孔隙204为芯材上下表面纵横向切槽的交点，主要是树脂渗透的通道。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。