一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法，包括以下步驟：步驟一、筏架或基座的結(jié)構(gòu)分解；步驟二、復(fù)合材料分塊結(jié)構(gòu)成型、脫模；步驟三、分塊成型結(jié)構(gòu)機(jī)加工；步驟四、分塊結(jié)構(gòu)預(yù)裝配；步驟五、粘接面粗糙化處理；步驟六、分塊結(jié)構(gòu)粘接；步驟七、粘接過渡區(qū)填充和連接區(qū)補(bǔ)強(qiáng)層成型；步驟八、加工開孔和表面修整。本發(fā)明提供的采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法采用該發(fā)明制備的復(fù)合材料筏架或基座尺寸精度高、強(qiáng)度高、剛度高、重量輕、耐疲勞性能好、阻尼性能好、減振效果明顯。
【專利說明】
一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基 座的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)械噪聲是艦船三大噪聲源之一，由于艇上的機(jī)械設(shè)備種類眾多，分布于全艇各 個(gè)艙室，而且機(jī)械噪聲又是潛艇隱蔽航行工況的主要噪聲源。因此，控制機(jī)械噪聲是減振降 噪工作的主要內(nèi)容之一?？刂茩C(jī)械噪聲目前主要有通過控制設(shè)備振動(dòng)量級(jí)和采用隔振技術(shù) 兩方面的措施。由于控制低噪聲設(shè)備潛力有限，無法滿足艦艇隱身要求，因此傳遞途徑的振 動(dòng)控制則至關(guān)重要，隔振技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了單層隔振、雙層隔振、浮筏隔振，如何進(jìn)一步提 高浮筏系統(tǒng)的隔振效果是實(shí)現(xiàn)機(jī)械噪聲控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前我國(guó)艦艇筏架或基座均 采用金屬材料制備，但金屬結(jié)構(gòu)重量重，減振潛力有限，不利于艦艇的減重及后續(xù)減振設(shè) 計(jì)。相對(duì)于金屬筏架或基座，復(fù)合材料筏架或基座重量輕、比剛度高、阻尼性能好、可設(shè)計(jì)性 強(qiáng)、抗沖擊性能強(qiáng)，具有較好的減隔振效果。因此，大型浮筏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中引入復(fù)合材料筏架 及基座結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)高效隔振和減重設(shè)計(jì)的最有效途徑之一。復(fù)合材料筏架或基座要求精度 高，強(qiáng)度高，剛度高，具有良好的抗沖擊性能及減隔振效果，目前國(guó)內(nèi)未見框架式復(fù)合材料 筏架或基座成型的相關(guān)報(bào)導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方 法，采用該發(fā)明制備的復(fù)合材料筏架或基座尺寸精度高、強(qiáng)度高、剛度高、重量輕、耐疲勞性 能好、阻尼性能好、減振效果明顯。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法， 包括以下步驟： 步驟一、筏架或基座的結(jié)構(gòu)分解 根據(jù)筏架或基座的整體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行結(jié)構(gòu)分解，分解為上面板、下面板和橫縱肋板四 部分，其中，橫縱肋板包括多個(gè)橫向筋板和縱向筋板，上面板與橫縱肋板之間以及下面板與 橫縱肋板之間的連接方式均為"T"形插接，橫向筋板和縱向筋板之間的連接方式為"十"形 插接，最終得到分解方案，分解方案包括上面板、下面板和橫縱肋板的數(shù)量以及尺寸； 步驟二、復(fù)合材料分塊結(jié)構(gòu)成型、脫模 根據(jù)步驟一得到的分解方案制作相配套的模具，并采用復(fù)合材料在相應(yīng)模具上進(jìn)行各 分塊結(jié)構(gòu)成型，固化后進(jìn)行脫模，得到各分塊成型結(jié)構(gòu)，備用； 步驟三、分塊成型結(jié)構(gòu)機(jī)加工 將步驟二中脫模的各分塊成型結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)加工，根據(jù)步驟一得到的分解方案在各分塊 成型結(jié)構(gòu)上加工定位槽或者交錯(cuò)連接槽，下面板加工成型用工藝孔，得加工后的分塊結(jié)構(gòu)， 備用； 步驟四、分塊結(jié)構(gòu)預(yù)裝配 對(duì)步驟三得到的加工后的分塊結(jié)構(gòu)按照筏架或基座的結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)裝配； 步驟五、粘接面粗糙化處理 對(duì)步驟四中預(yù)裝配后的待粘接面進(jìn)行打磨處理，然后采用丙酮清理干凈； 步驟六、分塊結(jié)構(gòu)粘接 根據(jù)步驟四中的預(yù)裝配順序進(jìn)行粘接，在分塊結(jié)構(gòu)粘接面涂膠粘劑，先對(duì)下面板和橫 縱肋板進(jìn)行粘接定位，然后粘接上面板； 步驟七、粘接過渡區(qū)填充和連接區(qū)補(bǔ)強(qiáng)層成型 步驟六中粘接完成后，采用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑或者基體材料與氣相二氧化硅混合配置的 膩?zhàn)訉?duì)粘接區(qū)直角處進(jìn)行過渡處理，然后對(duì)粘接好的每個(gè)連接處進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)層成型，室溫放 置24小時(shí)固化； 步驟八、加工開孔和表面修整 將步驟七得到的筏架或基座根據(jù)安裝需要進(jìn)行開孔，并對(duì)上面板和下面板進(jìn)行平面度 加工，使上下表面水平;然后對(duì)表面進(jìn)行整體打磨光滑，并涂刷基體材料，基體材料固化后 即完成框架式筏架或基座的制備。
[0005] 作為本發(fā)明一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法的進(jìn)一步優(yōu)化，所述 的框架式復(fù)合材料由增強(qiáng)材料和樹脂基體材料經(jīng)固化劑固化制成，增強(qiáng)材料為玻璃纖維或 碳纖維，樹脂基體材料為不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂或環(huán)氧樹脂。
[0006] 作為本發(fā)明一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法的進(jìn)一步優(yōu)化，所述 的樹脂基體材料為不飽和聚酯樹脂或乙烯基樹脂，固化劑為過氧化甲乙酮、過氧化環(huán)己酮、 過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰中的一種或任意混合物。
[0007] 作為本發(fā)明一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法的進(jìn)一步優(yōu)化，所述 的樹脂基體材料為環(huán)氧樹脂，固化劑為二元胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺中的 一種或任意混合物。
[0008] 作為本發(fā)明一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法的進(jìn)一步優(yōu)化，步驟 二所述的復(fù)合材料分塊結(jié)構(gòu)成型方法為真空輔助樹脂注射成型工藝、模壓成型工藝或樹脂 傳遞模塑成型工藝中的任一種。
[0009] 作為本發(fā)明一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法的進(jìn)一步優(yōu)化，步驟 四中的裝配順序?yàn)閺南碌缴?下面板和縱橫肋板、上面板和縱橫肋板。
[0010] 作為本發(fā)明一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法的進(jìn)一步優(yōu)化，步驟 六所述的膠粘劑為室溫固化環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑。
[0011] 作為本發(fā)明一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法的進(jìn)一步優(yōu)化，步驟 七所述的過渡區(qū)填充截面為等腰直角三角形或圓弧形。
[0012] 作為本發(fā)明一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法的進(jìn)一步優(yōu)化，步驟 七所述的連接區(qū)補(bǔ)強(qiáng)層成型采用手糊成型工藝或真空輔助樹脂注射成型工藝，連接區(qū)補(bǔ)強(qiáng) 層采用碳纖維或玻璃纖維作為增強(qiáng)層，采用環(huán)氧樹脂作為基體層，且環(huán)氧樹脂中還添加有 其重量〇. 5%-3%的氣相二氧化硅。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有下述優(yōu)點(diǎn)及有益效果： 1、采用本發(fā)明發(fā)方法制備的框架式筏架或基座精度高、強(qiáng)度高、重量輕、耐疲勞性能 好、阻尼性能好，具有明顯的減隔振效果。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)比剛度高、阻尼性能好、可設(shè)計(jì)性 強(qiáng)、抗沖擊性能強(qiáng)、減隔振效果明顯。采用本發(fā)明制備的復(fù)合材料框架式筏架或基座，解決 了框架式復(fù)合材料筏架或基座的高精度、高質(zhì)量成型問題，進(jìn)一步推進(jìn)了復(fù)合材料筏架或 基座的艦艇應(yīng)用。
[0014] 2、采用分塊方式成型復(fù)合材料各結(jié)構(gòu)，提高了復(fù)合材料各結(jié)構(gòu)的成型質(zhì)量。
[0015] 3、本發(fā)明復(fù)合材料分塊結(jié)構(gòu)的定位及裝配采用插接方式，提高了復(fù)合材料筏架或 基座的成型精度。
[0016] 4、本發(fā)明連接區(qū)通過加厚補(bǔ)強(qiáng)，提高了復(fù)合材料筏架或基座的強(qiáng)度、抗疲勞性能 和抗沖擊強(qiáng)度，同時(shí)提高了復(fù)合材料筏架或基座的減隔振效果。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明筏架或基座的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明筏架或基座的成型流程示意圖； 圖3為本發(fā)明"T"型連接的安裝過程示意圖； 圖4為本發(fā)明"十"型連接的安裝過程示意圖； 圖5為本發(fā)明筏架或基座的主視圖； 圖6為本發(fā)明筏架或基座的橫剖視圖； 圖7為本發(fā)明沿A-A方向的剖視圖； 圖8為本發(fā)明沿B-B方向的剖視圖； 附圖標(biāo)記：1、上面板，2、下面板，3、橫縱肋板。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為使本發(fā)明的內(nèi)容更明顯易懂，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0019] -種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法，包括以下步驟： 步驟一、筏架或基座的結(jié)構(gòu)分解 根據(jù)筏架或基座的整體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行結(jié)構(gòu)分解，分解為上面板、下面板和橫縱肋板四 部分，其中，橫縱肋板包括多個(gè)橫向筋板和縱向筋板，上面板與橫縱肋板之間以及下面板與 橫縱肋板之間的連接方式均為"T"形插接，橫向筋板和縱向筋板之間的連接方式為"十"形 插接，最終得到分解方案，分解方案包括上面板、下面板和橫縱肋板的個(gè)數(shù)以及尺寸； 步驟二、復(fù)合材料分塊結(jié)構(gòu)成型、脫模 根據(jù)步驟一得到的分解方案制作相配套的模具，并采用復(fù)合材料在相應(yīng)模具上進(jìn)行各 分塊結(jié)構(gòu)成型，成型方法為真空輔助樹脂注射成型工藝、模壓成型工藝或樹脂傳遞模塑成 型工藝中的任一種，復(fù)合材料分塊結(jié)構(gòu)成型時(shí)還添加有阻尼層材料以提高復(fù)合材料筏架的 阻尼性能，固化后進(jìn)行脫模，得到各分塊成型結(jié)構(gòu)，備用； 步驟三、分塊成型結(jié)構(gòu)機(jī)加工 將步驟二中脫模的各分塊成型結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)加工，根據(jù)步驟一得到的分解方案在各分塊 成型結(jié)構(gòu)上加工定位槽或者連接槽，下面板加工成型用工藝孔，得加工后的分塊結(jié)構(gòu)，備 用； 步驟四、分塊結(jié)構(gòu)預(yù)裝配 對(duì)步驟三得到的加工后的分塊結(jié)構(gòu)按照筏架或基座的結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)裝配，裝配順序?yàn)閺?下到上:下面板和縱橫肋板、上面板和縱橫肋板； 步驟五、粘接面粗糙化處理 對(duì)步驟四中預(yù)裝配后的待粘接面進(jìn)行打磨處理，然后采用丙酮清理干凈； 步驟六、分塊結(jié)構(gòu)粘接 根據(jù)步驟四中的預(yù)裝配順序進(jìn)行粘接，在分塊結(jié)構(gòu)粘接面涂膠粘劑，膠粘劑為室溫固 化環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑，使用一定寬度的刮片(刮片寬度以略小于槽寬為宜)在復(fù)合材料板粘接 表面涂膠，其中筏架面板槽內(nèi)三面均應(yīng)均勻涂膠，先對(duì)下面板和橫縱肋板進(jìn)行粘接定位，然 后對(duì)下面板和橫縱肋板進(jìn)行粘接定位，然后粘接上面板； 步驟七、粘接過渡區(qū)填充和連接區(qū)補(bǔ)強(qiáng)層成型 步驟六中粘接完成后，采用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑或者基體材料與氣相二氧化硅混合配置的 膩?zhàn)訉?duì)粘接區(qū)直角處進(jìn)行過渡處理，過渡區(qū)填充截面為等腰直角三角形或圓弧形，然后對(duì) 粘接好的每個(gè)連接處進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)層成型，室溫放置24小時(shí)固化，補(bǔ)強(qiáng)層成型采用手糊成型工 藝或真空輔助樹脂注射成型工藝，連接區(qū)補(bǔ)強(qiáng)層采用碳纖維或玻璃纖維作為增強(qiáng)層，采用 環(huán)氧樹脂作為基體層，且為了防止環(huán)氧樹脂流掛環(huán)氧樹脂中還添加有其重量〇.5%-3%的氣 相二氧化硅； 步驟八、加工開孔和表面修整 將步驟七得到的筏架或基座根據(jù)安裝需要進(jìn)行開孔，并對(duì)上面板和下面板進(jìn)行平面度 加工，使上下表面水平;然后對(duì)表面進(jìn)行整體打磨光滑，并涂刷基體材料，基體材料固化后 即完成框架式筏架或基座的制備。
[0020] 本發(fā)明所述的框架式復(fù)合材料由增強(qiáng)材料和樹脂基體材料經(jīng)固化劑固化制成，增 強(qiáng)材料為玻璃纖維或碳纖維，樹脂基體材料為不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂或環(huán)氧樹脂。當(dāng) 樹脂基體材料為不飽和聚酯樹脂或乙烯基樹脂時(shí)，固化劑為過氧化甲乙酮、過氧化環(huán)己酮、 過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰中的一種或任意混合物。當(dāng)樹脂基體材料為環(huán)氧樹脂，固化 劑為二元胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺中的一種或任意混合物。
[0021] 作為本發(fā)明較優(yōu)的實(shí)施方式，作為增強(qiáng)材料以及連接區(qū)補(bǔ)強(qiáng)層軍采用的碳纖維和 玻璃纖維，其編織方式可以是平紋編織、斜紋編織、緞紋編織、單向編織、多層多軸向編織中 的一種或多種。所述的樹脂基體材料為不飽和聚酯樹脂或乙烯基樹脂，固化劑為過氧化甲 乙酮、過氧化環(huán)己酮、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰中的一種或多種，且固化劑的添加量 為基體材料的重量的1-5%。所述的基體材料為環(huán)氧樹脂，固化劑為二元胺、二乙烯三胺、三 乙烯四胺、多乙烯多胺中的一種或多種，且固化劑的添加量為基體材料的重量的20-100%。
[0022] 本發(fā)明中連接區(qū)補(bǔ)強(qiáng)層增強(qiáng)材料玻璃纖維或碳纖維織物最小寬度大于等于30mm， 然后逐層增加5mm-15mm，織物最大寬度須小于上下面板間高度或連接區(qū)距結(jié)構(gòu)邊緣寬度2 倍的最小值，補(bǔ)強(qiáng)層厚度為3mm-5mm。
[0023] 本發(fā)明針對(duì)框架式復(fù)合材料筏架或基座結(jié)構(gòu)形式，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析分解，其分 解原則如下：（1)分塊結(jié)構(gòu)盡量少，以減少連接數(shù)量，提高復(fù)合材料筏架或基座的安全性； (2 )分解的各復(fù)合材料結(jié)構(gòu)應(yīng)便于成型，以提高復(fù)合材料成型質(zhì)量。
[0024] 參照以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明；但是以下實(shí)施例僅僅是例證，本發(fā) 明并不局限于這些實(shí)施例。
[0025]步驟一、筏架或基座的結(jié)構(gòu)分解 根據(jù)筏架或基座的整體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分解，分解為上面板、下面板和橫縱肋板，其中， 橫縱肋板包括多個(gè)橫向筋板和縱向筋板，上面板與橫縱肋板之間以及下面板與橫縱肋板之 間的連接方式均為"T"形插接，橫向筋板和縱向筋板之間的連接方式為"十"形插接，最終 得到分解方案，分解方案包括上面板、下面板和橫縱肋板的個(gè)數(shù)以及尺寸； 以圖5-8所示復(fù)合材料筏架為例，長(zhǎng)度2500mm，寬度2200mm，總高度240mm，橫向肋板7 根，縱向肋板5根。
[0026]表1各面板成型尺寸 步驟二、復(fù)合材料分塊結(jié)構(gòu)成型、脫模
根據(jù)步驟一得到的分解方案制作相配套的模具，采用模具進(jìn)行各分塊的成型，基體材 料和固化劑進(jìn)行成型，成型方法為真空輔助樹脂注射成型工藝、模壓成型工藝或樹脂傳遞 模塑成型工藝中的任一種，復(fù)合材料分塊結(jié)構(gòu)成型時(shí)還添加有阻尼層材料以提高復(fù)合材料 筏架的阻尼性能，固化后進(jìn)行脫模，得到各分塊成型結(jié)構(gòu)，備用； 纖維織物采用雙軸向纖維織物E-LT450。根據(jù)成型平板尺寸進(jìn)行相應(yīng)纖維織物和阻尼 層的裁剪。將裁剪好的纖維織物放入烘箱中進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為100°C ±2°C，烘干時(shí) 間為120±5min。
[0027] 樹脂采用德國(guó)翰森公司的環(huán)氧樹脂R頂135,固化為為RBffll37,配比為100:30。
[0028] 本實(shí)施例面板結(jié)構(gòu)采用真空輔助成型工藝，根據(jù)鋪層設(shè)計(jì)進(jìn)行纖維織物及阻尼層 的鋪敷，鋪敷方式為〇°/90°正交鋪敷。根據(jù)真空輔助工藝進(jìn)行脫模布、導(dǎo)流布、注膠管和真 空管的布設(shè)，采用雙層袋膜進(jìn)行真空密封。分別對(duì)兩層真空袋膜的密封性進(jìn)行檢查。開動(dòng)真 空栗對(duì)織物的預(yù)成型體抽真空，當(dāng)袋膜的壓強(qiáng)彡_〇.〇95MPa，保壓lOmin，壓強(qiáng)降低不超過 0.0 IMPa時(shí)。開動(dòng)真空栗，當(dāng)真空度彡-0.095MPa時(shí)開始灌注樹脂，當(dāng)樹脂完全浸潤(rùn)織物預(yù)成 型體后繼續(xù)注膠25min后，用大力鉗關(guān)閉注膠管。
[0029]步驟三、分塊成型結(jié)構(gòu)機(jī)加工 將步驟二中脫模的各分塊成型結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)加工，根據(jù)步驟一得到的分解方案在各分塊 成型結(jié)構(gòu)上加工定位槽或者交錯(cuò)槽，得加工后的分塊結(jié)構(gòu)，備用； 步驟四、分塊結(jié)構(gòu)預(yù)裝配 對(duì)步驟三得到的加工后的分塊結(jié)構(gòu)按照筏架或基座的結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)裝配，裝配順序?yàn)閺?下到上:下面板和縱向筋板、縱向筋板和橫向筋板、上面板和縱橫肋板； 步驟五、粘接面粗糙化處理 對(duì)步驟四中預(yù)裝配后的待粘接面進(jìn)行打磨處理，然后采用丙酮清理干凈； 步驟六、分塊結(jié)構(gòu)粘接 根據(jù)步驟四中的預(yù)裝配順序進(jìn)行粘接，在分塊結(jié)構(gòu)粘接面涂膠粘劑，膠粘劑為室溫固 化環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑，使用一定寬度的刮片(刮片寬度以略小于槽寬為宜)在復(fù)合材料板粘接 表面涂膠，其中筏架面板槽內(nèi)三面均應(yīng)均勻涂膠，先對(duì)下面板和橫縱肋板進(jìn)行粘接定位，然 后對(duì)下面板和橫縱肋板進(jìn)行粘接定位，然后粘接上面板； 步驟七、粘接過渡區(qū)填充和連接區(qū)補(bǔ)強(qiáng)層成型 步驟六中粘接完成后，采用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑或者基體材料與氣相二氧化硅混合配置的 膩?zhàn)訉?duì)粘接區(qū)直角處進(jìn)行過渡處理，過渡區(qū)填充截面為等腰直角三角形或圓弧形，然后對(duì) 粘接好的每個(gè)連接處進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)層成型，室溫放置24小時(shí)固化，補(bǔ)強(qiáng)層成型采用手糊成型工 藝或真空輔助樹脂注射成型工藝，連接區(qū)補(bǔ)強(qiáng)層采用碳纖維或玻璃纖維作為增強(qiáng)層，采用 環(huán)氧樹脂作為基體層，且為了防止環(huán)氧樹脂流掛環(huán)氧樹脂中還添加有其重量〇.5%-3%的氣 相二氧化硅;配置本體膩?zhàn)樱瑯渲捎肦頂135和RHffll37，比例為100:30，填料為氣相二氧化 硅，膩?zhàn)右圆涣魈蕿榧选嚢杈鶆蚝笤谡辰庸袒蟮倪B接處填充截面邊長(zhǎng)為l〇mm的等腰直 角三角形過渡區(qū)。
[0030]增強(qiáng)材料采用高強(qiáng)緞紋玻璃纖維SW220B-90C，織物的長(zhǎng)度方向和連接處的長(zhǎng)度相 同，寬度方向按照表1進(jìn)行裁剪，每15層為1組?？椢锊眉敉瓿珊笤?00 ± 5°C的烘箱中干燥處 理120±10min，干燥處理后將纖維織物真空袋膜密封。采用手糊成型工藝，依次將剪裁好的 玻璃纖維放置在接頭處，邊涂膠邊用刮板使纖維緊貼在接頭處，保證無缺膠，露白，氣泡現(xiàn) 象。按表的織物寬度分布順序，裁剪短的織物在下層，然后依次遞增，使鋪層處平緩過渡。在 鋪層過程中，保證層間貼敷緊密，表面平整，沒有凸凹起伏現(xiàn)象，完成鋪層后，再對(duì)整體進(jìn)行 適當(dāng)修整。
[0031 ]表2接頭增強(qiáng)材料寬度分布表
步驟八、加工開孔和表面修整 將步驟七得到的筏架或基座根據(jù)安裝需要進(jìn)行開孔，并對(duì)上面板和下面板進(jìn)行平面度 加工，使上下表面水平;然后對(duì)表面進(jìn)行整體打磨光滑，并涂刷基體材料，基體材料固化后 即完成艦艇筏架或基座的制備。
[0032]成型后對(duì)本實(shí)施例的筏架進(jìn)行測(cè)試，情況如下： 復(fù)合材料筏架或基座的尺寸進(jìn)度見表3所示。
[0033]表3復(fù)合材料筏架尺寸精度
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法，其特征在于:包括以下步驟： 步驟一、筏架或基座的結(jié)構(gòu)分解 根據(jù)筏架或基座的整體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行結(jié)構(gòu)分解，共分解為上面板、下面板和橫縱肋板 四部分，其中，橫縱肋板包括多個(gè)橫向筋板和縱向筋板，上面板與橫縱肋板之間以及下面板 與橫縱肋板之間的連接方式均為"T"形插接，橫向筋板和縱向筋板之間的連接方式為"十" 形插接，最終得到分解方案，分解方案包括上面板、下面板和橫縱肋板的數(shù)量以及尺寸； 步驟二、復(fù)合材料分塊結(jié)構(gòu)成型、脫模 根據(jù)步驟一得到的分解方案制作相配套的模具，并采用復(fù)合材料在相應(yīng)模具上進(jìn)行各 分塊結(jié)構(gòu)成型，固化后進(jìn)行脫模，得到各分塊成型結(jié)構(gòu)，備用； 步驟三、分塊成型結(jié)構(gòu)機(jī)加工 將步驟二中脫模的各分塊成型結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)加工，根據(jù)步驟一得到的分解方案在各分塊 成型結(jié)構(gòu)上加工定位槽或者交錯(cuò)連接槽，下面板加工成型用工藝孔，得加工后的分塊結(jié)構(gòu)， 備用； 步驟四、分塊結(jié)構(gòu)預(yù)裝配 對(duì)步驟三得到的加工后的分塊結(jié)構(gòu)按照筏架或基座的結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)裝配； 步驟五、粘接面粗糙化處理 對(duì)步驟四中預(yù)裝配后的待粘接面進(jìn)行打磨處理，然后采用丙酮清理干凈； 步驟六、分塊結(jié)構(gòu)粘接 根據(jù)步驟四中的預(yù)裝配順序進(jìn)行粘接，在分塊結(jié)構(gòu)粘接面涂膠粘劑，先對(duì)下面板和橫 縱肋板進(jìn)行粘接定位，然后粘接上面板； 步驟七、粘接過渡區(qū)填充和連接區(qū)補(bǔ)強(qiáng)層成型 步驟六中粘接完成后，采用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑或者基體材料與氣相二氧化硅混合配置的 膩?zhàn)訉?duì)粘接區(qū)直角處進(jìn)行過渡處理，然后對(duì)粘接好的每個(gè)連接處進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)層成型，室溫放 置24小時(shí)固化； 步驟八、加工開孔和表面修整 將步驟七得到的筏架或基座根據(jù)安裝需要進(jìn)行開孔，并對(duì)上面板和下面板進(jìn)行平面度 加工，使上下表面水平;然后對(duì)表面進(jìn)行整體打磨光滑，并涂刷基體材料，基體材料固化后 即完成框架式筏架或基座的制備。2. 如權(quán)利要求1所述的一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法，其特征在于： 所述的框架式復(fù)合材料由增強(qiáng)材料和樹脂基體材料經(jīng)固化劑固化制成，增強(qiáng)材料為玻璃纖 維或碳纖維，樹脂基體材料為不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂或環(huán)氧樹脂。3. 如權(quán)利要求2所述的一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法，其特征在于： 所述的樹脂基體材料為不飽和聚酯樹脂或乙烯基樹脂，固化劑為過氧化甲乙酮、過氧化環(huán) 己酮、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰中的一種或任意混合物。4. 如權(quán)利要求2所述的一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法，其特征在于： 所述的樹脂基體材料為環(huán)氧樹脂，固化劑為二元胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺 中的一種或任意混合物。5. 如權(quán)利要求1所述的一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法，其特征在于： 步驟二所述的復(fù)合材料分塊結(jié)構(gòu)成型方法為真空輔助樹脂注射成型工藝、模壓成型工藝或 樹脂傳遞模塑成型工藝中的任一種。6. 如權(quán)利要求1所述的一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法，其特征在于： 步驟四中的裝配順序?yàn)閺南碌缴?下面板和縱橫肋板、上面板和縱橫肋板。7. 如權(quán)利要求1所述的一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法，其特征在于： 步驟六所述的膠粘劑為室溫固化環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑。8. 如權(quán)利要求1所述的一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法，其特征在于： 步驟七所述的過渡區(qū)填充截面為等腰直角三角形或圓弧形。9. 如權(quán)利要求1所述的一種采用復(fù)合材料制備框架式筏架或基座的方法，其特征在于： 步驟七所述的連接區(qū)補(bǔ)強(qiáng)層成型采用手糊成型工藝或真空輔助樹脂注射成型工藝，連接區(qū) 補(bǔ)強(qiáng)層采用碳纖維或玻璃纖維作為增強(qiáng)層，采用環(huán)氧樹脂作為基體層，且環(huán)氧樹脂中還添 加有其重量0.5%-3%的氣相二氧化硅。
【文檔編號(hào)】C09J163/00GK106084653SQ201610401799
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】康逢輝, 楊瑞瑞, 吳醫(yī)博
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所