半豆莢桿ADP工藝預(yù)處理技術(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、復(fù)合材料豆莢桿在大型空間可展開結(jié)構(gòu)中有著廣泛的應(yīng)用前景,是近期航天領(lǐng)域的一個研究熱點。先進拉擠(Advanced Pultrusion,簡稱 ADP)技術(shù)是一種高自動化、低成本的連續(xù)成型方法,非常適合超長復(fù)合材料豆莢桿的制備。本文以復(fù)合材料半豆莢桿為研究對象,針對現(xiàn)有ADP技術(shù)制備的半豆莢桿制件存在的表面纖維畸變、步進紋以及厚度不足等缺陷展開了相應(yīng)的改進研究,提出了預(yù)處理方法,確定了預(yù)處理工藝參數(shù),并研究了預(yù)處理工藝對制件性能的影響,最

2、后采用預(yù)處理技術(shù)完成了半豆莢桿的試制,減輕了上述缺陷、獲得了質(zhì)量優(yōu)良的制件。本文主要工作如下:
  (1)應(yīng)用樹脂流動模型,分析了各項因素對制件缺陷的影響,并提出了預(yù)處理方案,即在預(yù)浸料進入熱壓模具之前對其進行預(yù)熱處理,使預(yù)浸料中的樹脂發(fā)生凝膠,減少樹脂在壓力作用下的流動,進而消除上述缺陷。根據(jù)半豆莢桿制件對厚度的要求,通過計算提出了預(yù)處理工藝指標(biāo),將所用超薄預(yù)浸料樹脂流失質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在2.3%。
  (2)對所用樹脂體系進

3、行了DSC測試和粘度測試,結(jié)合預(yù)處理工藝對加工效率的要求,初步確定了適合預(yù)處理工藝的溫度:100℃、105℃、110℃。在上述溫度條件下,利用烘箱預(yù)熱、熱壓裝置熱壓擠膠的方法,模擬了ADP工藝過程中的樹脂流動,以試驗前后預(yù)浸料樹脂質(zhì)量流失2.3%為目標(biāo),確定了適合 ADP工藝的三組預(yù)處理參數(shù):100℃下保溫48min、105℃下保溫42min、110℃下保溫23min。
  (3)采用上述預(yù)處理工藝制備了與半豆莢桿鋪層相同的復(fù)合材

4、料層合板,對其樹脂含量、厚度、軸向拉伸性能、層間拉伸性能進行了測試。結(jié)果表明,預(yù)處理工藝制得的試樣樹脂含量和厚度得到了有效的控制,試樣的軸向拉伸性能和層間拉伸性能都沒有發(fā)生明顯降低,表明預(yù)處理工藝滿足豆莢桿的實際使用要求。
 ?。?)在實驗室ADP裝備的基礎(chǔ)上,搭建了可連續(xù)成型的預(yù)處理裝置,在100℃保溫48min的預(yù)處理工藝參數(shù)下對半豆莢桿進行了試制。制備的半豆莢桿制件表面纖維畸變得到消除、步進紋缺陷明顯減輕,制件厚度也達到設(shè)計

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