[发明专利]一种金属舵芯加树脂基复合材料的净尺寸RTM成型方法

说明书

本发明涉及到一种金属舵芯加树脂基复合材料的净尺寸RTM成型方法，属飞行器空气舵制备技术领域。本发明的制备方法省却了机械加工导致纤维结构被破坏、强度降低的风险，拉伸强度可达220MPa，防热层抗冲刷能力和耐烧蚀能力均大幅度提高，满足温度2000℃大气压力为430kPa时的使用要求。

技术领域

本发明涉及到一种金属舵芯加树脂基复合材料的净尺寸RTM成型方法，属飞行器空气舵制备技术领域。

背景技术

飞行器在飞行过程中，面临严峻的气动热环境，空气舵作为飞行姿态的主要控制部件，同样面临着严重的烧蚀威胁，尤其表现在舵球头和舵前缘部位，烧蚀量直接影响到空气舵外形发生变化，直至影响其辅助飞行的控制精度。

目前空气舵的制备，大多采用三维编织物整体包覆缝合金属舵芯经RTM成型后，再经机械加工直到达到空气舵外形尺寸要求的方式制备空气舵；但该方式制备的空气舵由于机加工的原因，导致包覆金属舵芯的织物结构不完整，纤维结构被破坏；使得空气舵整体强度性能降低，以及耐烧蚀性能差等缺点，同时，由于机加工工序复杂，额外增加了产品成本，因此，有必要对其进行改进。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种可有效解决现有空气舵方式制备方式导致的纤维不连续，强度不高，耐烧蚀性能差等缺点，以及传统RTM成型空气舵需机械加工，工序繁琐，纤维结构不完整问题的金属舵芯加树脂基复合材料的净尺寸RTM成型方法。

本发明的技术方案是：

一种金属舵芯加树脂基复合材料的净尺寸RTM成型方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）、首先按照空气舵前缘延伸条展开图裁切石英机织物；然后将裁切好的织物层叠平铺，层叠织物不少于4层，然后采用法向贯穿的缝合方式缝合为一个整体，得，前缘玻璃钢条预制件；

2）、将步骤1中的预制件放入玻璃钢条模具中，闭合模具，使用烘箱对模具和预制件进行预热除湿，预热温度为60~70℃，预热时间为5h，同时对模具型腔抽真空；

3）、称取1.5~2.0kg酚醛树脂，在60~70℃条件下预热20~30min，然后使用RTM注胶机在0.8—1.0MPa的注胶压力条件下将树脂灌入模具型腔，以使注入的树脂浸润织物（前缘玻璃钢条预制件），然后升温固化成型为前缘玻璃钢条产品，固化温度为165~175℃，升温固化时间为9h，产品储存备用；

4）、准备12根等长但不同直径的石英套管织物，然后将12根石英套管织物按直径由小至大依次层嵌套在缝合工装上，采用法向贯穿的缝合方式将12根石英套管织物缝合成为一个整体，拆卸缝合工装后，得，防热环预制件；

5）、将防热环预制件放入防热环模具中，闭合模具，使用烘箱对模具和预制件进行预热除湿，预热温度为60~70℃，预热时间为4h，同时对模具型腔抽真空；

6）、称取1.0~1.5kg酚醛树脂，在60~70℃条件下预热10~20min，然后使用RTM注胶机以0.8—1.0MPa的压力将树脂灌入防热环模具型腔，以使树脂浸润织物（防热环预制件），使其固化成型为防热环产品，固化温度165~175℃，固化时间为9h，固化成型后的防热环产品储存备用；

7）、分别按照舵芯前缘展开图和舵芯舵面展开图裁切一块前缘展开石英织物和一块整体外形展开石英织物；备用；然后将前缘玻璃钢条安装在舵芯前缘；

8）、按环氧树脂:固化剂（二氨基二苯甲烷）=100:（25～35）的重量配比；称取树脂和固化剂放入干净耐高温容器中混合均匀，混合温度为85~95℃，混合时间为20min，得，高温环氧粘接剂；

9）、按环氧树脂: 聚醚胺固化剂=100:（20～30）的重量比；分别称取树脂和固化剂放入干净容器中混合均匀，混合温度为30~40℃，混合时间为15min，得，环氧树脂混合溶浆；