[发明专利]基于雾化沉积的复合材料圆柱壳表面功能梯度涂层成型机

说明书

本发明属于涂层成型技术领域，具体涉及一种基于雾化沉积的复合材料圆柱壳表面功能梯度涂层成型机。本发明的技术方案如下：基于雾化沉积的复合材料圆柱壳表面功能梯度涂层成型机，包括主体框架、多喷头混合雾化模块、涂层厚度测量模块、烘干模块和圆柱壳旋转移动模块，所述主体框架的右部为喷涂功能区、左部为烘干功能区，多喷头混合雾化模块及涂层厚度测量模块设置于喷涂功能区的顶部，烘干模块设置于烘干功能区的顶部，圆柱壳旋转移动模块设置于所述主体框架的下部。本发明提供的基于雾化沉积的复合材料圆柱壳表面功能梯度涂层成型机，能够实现对于涂层厚度的精准把控，还能避免由人工喷涂操作对于涂层质量造成的瑕疵。

技术领域

本发明属于涂层成型技术领域，具体涉及一种基于雾化沉积的复合材料圆柱壳表面功能梯度涂层成型机。

背景技术

复合材料圆柱壳作为重要的力学原件被广泛应用于航空、航天、军工、船舶等领域，其经常服役在各种恶劣的振动、冲击等工况下，容易出现振动超标、分层损伤、纤维断裂等一系列缺陷，使得结构失效、疲劳，进而产生严重的事故。目前，在复合材料圆柱壳表面涂覆减振抗冲击的涂层材料已成为了复合材料结构振动与冲击抑制研究的新热点，特别是具有优异力学性能的功能梯度涂层材料愈发引起人们的重视。

涂覆功能梯度涂层材料可显著提高结构的减振抗冲击性能，但是目前市面上还缺乏可针对复合材料圆柱壳表面涂覆功能梯度涂层材料的自动化涂层装置或设备。例如，专利CN210138808U提出了一种采用吸附涂层粉末的方式在布坯表面形成均匀涂层的方法，但是这种涂层成型方式只能针对基体表面有充足缝隙的情况，复合材料表面有的比较光滑，涂层材料很难自发吸附，且该涂层方式很难在曲率较大的圆柱壳复材结构上成型；专利CN110079192A提出了利用涂层溶液的流动性，在材料表面加入足量涂层溶液静置待溶液形成均匀的涂层，但是这种方法无法在圆柱壳这样非平面的基体表面依靠静置法形成均匀的涂层，更无法满足功能梯度涂层的要求；专利CN204155986U提出了一种在圆柱形电池表面采用真空镀膜的方法形成均匀的防水绝缘涂层，即在真空条件下先将涂层液汽化，再吸附到圆柱形电池表面后形成均匀的涂层结构，这种方法需要涂层液能够汽化，这一要求使得能够使用的涂层液变得很少，且加工环境为真空条件，过于苛刻，成本太高，另外高温也会对复合材料中的树脂材料的稳定性产生影响，使其强度下降；专利CN201170589Y介绍了一种采用预制涂层后采用贴覆的方式在圆柱形的煤炉壁面上形成均匀的防水涂层，但是这样的涂层成型方式使得涂层过于单一，不能形成由多种不同涂层材料组成的具有功能梯度的涂层，另外贴覆往往需要粘结剂，一旦粘结剂出现质量，会造成涂层较早脱落的问题。专利CN110284039A提出了一种在圆柱形内表面形成均匀涂层的方法，即将涂层溶液灌入圆柱内部，并且加热圆柱外壁，一边加热一边旋转，形成均匀的涂层，这样的涂层形式只能够适用于圆柱壳内表面，单涂层厚度不容易控制，也无法满足功能梯度涂层的要求。