[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

摘要

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。

主权项

1.一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，真空度为－0.8—0.9MPa；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，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；真空度为‑0.8—‑0.9MPa；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，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=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；10）、用高温环氧粘接剂将前缘玻璃钢条与金属舵芯粘接到一起，再使用前缘展开石英织物和环氧树脂混合溶浆将前缘玻璃钢条与舵芯前缘包覆形成一个整体，然后使用定制工装固定，放入烘箱升温固化，升温时间为5h，固化温度为85~95℃；使其固化；11）、固化完成后，将环氧树脂混合溶浆涂覆在外形展开石英织物上，然后将形展开石英织物包裹在完成固化的舵芯表面；在－0.8—0.9MPa的真空条件下；再次升温固化，升温时间为5h，固化温度为85~95℃；12）、再次升温固化后，使用金属专用胶分别在舵芯后墙面和梢弦面粘贴应变隔离层产品，然后在舵芯与舵轴连接处配防热环；在按照舵芯整体展开图裁切石英机织物，得到舵芯随形织物；13）、将舵芯随形织物包覆、缝合到舵芯表面，形成里层为金属舵芯、外层为石英机织物的夹芯结构，即空气舵预制件；14）、将空气舵预制件装入空气舵模具，在－0.8—0.9MPa的真空条件下，使用烘箱对模具和空气舵预制件进行预热除湿，预热温度为60~70℃，预热时间为6h；15）、称取4.0~5.0kg酚醛树脂，在60~70℃条件下预热10~20min，然后使用RTM注胶机在0.8—0.9MPa的压力条件下将树脂灌入空气舵模具型腔，以使树脂浸润包覆的舵芯随形织物，使其固化成型为空气舵防热层，固化温度为165~175℃，升温固化时间为12h；固化12h后开模，使用砂纸打磨毛刺，采用X射线进行内部探伤检测后，得；净尺寸空气舵。