Способ изготовления замкнутого профиля Российский патент 2023 года по МПК B29C63/46 B29C65/66 

Изобретение относится к конструкциям из композитных материалов и может быть использовано при производстве стержневых и подкрепляющих элементов для изделий космического или наземного применения, например для создания трассы прокладки бортовой кабельной сети космического аппарата по конструкции механического устройства батареи солнечной.

Из существующего уровня техники известен способ изготовления замкнутого профиля, описанный в изобретении (патент RU 2333103, B32B 1/08, B29D 23/00, B32B 5/28, F16L 9/12, F41 3/042), заключающийся в том, что на оправку наматывают внутренний слой из стеклопластика, вклеивают промежуточный слой из пенопластового слоя, наматывают шпангоуты из стеклопластика. После чего проводят термическую обработку полученной трубы под наружным давлением.

Из существующего уровня техники известен способ изготовления замкнутого профиля, описанный в изобретении (патент RU 2344934, B32B 1/08, B32B 17/02, F41 3/042), заключающийся в том, что на оправку последовательно укладывают внутренний слой из резиноподобного материала, на который в углах укладывают вставки из стеклоткани, пропитанной эпоксидным связующим, и силовую оболочку из стекловолокна, пропитанного эпоксидным связующим. Причем силовую оболочку обматывают слоем термоусаживающего материала, поверх которого на грани трубы устанавливают цулаги, имеющие Т-образное сечение. Далее обматывают их вторым слоем термоусаживающего материала и проводят термообработку с созданием в уложенных слоях контактного давления, передаваемого через цалаги.

Из существующего уровня техники известен способ изготовления замкнутого профиля, описанный в изобретении (патент RU 2508496 F16S 1/00, B32B 1/00), заключающийся в том, что на оправке наматывают первый (внутренний) обшивочный слой, затем на нем формируют структурированную систему в виде наборной матрицы из комплекта прикрепленных фигурных гибких газонаполненных капсул, причем пазы между прикрепленными газонаполненными капсулами предназначены для последующего формирования силового набора панели. Формируют ребра силового набора сетчатой структуры намоткой в пазы наборной матрицы волокнистого материала, пропитанного связующим, после чего поверх набора наматывают последующий обшивочный слой.

Из существующего уровня техники известен способ изготовления замкнутого профиля, описанный в изобретении (патент RU 2505409 B32B 3/00, B32B 37/00, B64С 1/00), заключающийся в том, что на оправку укладывают разделительный слой. Разделительный слой укладывают посекционно, изготавливая предварительно секции из антиадгезионного эластичного материала с металлическими вкладышами. На металлических вкладышах выполнены отверстия для крепления секций к оправке крепежно-установочными элементами. Секции устанавливают на оправку после укладки на них заготовок из препрега вручную или с помощью автоматизированного укладчика в соответствии с перекрестной схемой армирования. На установленные секции укладывают слои обшивки оболочки, устанавливают цалагу, дренажные слои и вакуумный мешок. После термообработки производят снятие изделия с оправки и съем секций.

Из существующего уровня техники известен способ изготовления замкнутого профиля, описанный в изобретении (патент RU 2197670, F16L 9/12), заключающийся в том, что на оснастку по спирали наматывают слой из волокнистого материал, пропитанный полимерным связующим, формируя трубу, под углом к оси трубы, выкладывают вдоль образующей трубы волокнистый материал, пропитанный полимерным связующим, затем наматывают по спирали слой из волокнистого материала, пропитанный полимерным связующим, под углом к оси трубы в противоположном направлении от направления намотки первого слоя.

Из существующего уровня техники наиболее близким к заявленному решению (прототипом) является способ изготовления замкнутого профиля, описанный в изобретении «Слоистый профиль» (патент RU 2305216 C1, F16L 9/12, В32В 1/00), заключающийся в том, что слои из волокнистого материала пропитанные полимерным связующим выкладывают один на другой и формуют в оснастке получая профиль закрытого или открытого поперечного сечения.

Недостатком описанных выше способов является то, что длинна изготавливаемого профиля зависит от длинны оснастки используемой для формования этого профиля. Таким образом, длина профиля ограничена технологическими возможностями производства.

Для заявленного способа выявлены следующие общие существенные признаки: волокнистый материал, полимерное связующее, профиль.

Технической проблемой является то что, при необходимости использования профиля большей длинны, используют дополнительные сборочные операции для соединения двух имеющихся профилей усложняя конструкцию и повышая сложность ее изготовления, либо изменяют конструкцию под возможность использования профиля существующей длины.

Поставленная техническая проблема решается тем, что слои из волокнистого материала пропитанные полимерным связующим выкладывают один на другой и формуют с помощью оснастки. Формуют одинаковые гладкие профили с разомкнутым сечением по всей длине профиля. Упруго деформируют один из профилей в поперечном направлении, уменьшая зазор между кромками образующими разрыв в его поперечном сечении. Вставляют в другой на глубину, гарантирующую их совмещение. Отпускают его, формируя профиль с постоянным замкнутым сечением, где внешний профиль упруго сжимает внутренний, но не фиксирует. Перемещают один профиль относительно другого для получения заданной длинны замкнутого профиля. Обрезают профиль в заданный размер. Профили разомкнутого сечения после совмещения фиксируют между собой путем склеивания их смежных поверхностей.

На фиг. 1 представлен общий вид профиля с разомкнутым сечением из волокнистого материала.

На фиг. 2 представлен процесс совмещения профилей с разомкнутым сечением из волокнистого материала.

На фиг. 3 представлен общий вид профиля с замкнутым сечением из волокнистого материала.

Указанный технический результат достигается тем, что слои из волокнистого материала (например, КМУ-Сатин 4Н/4) пропитанные полимерным связующим выкладывают один на другой и формуют с помощью оснастки одинаковые гладкие профили 1 с разомкнутым сечением по всей длине профиля. Упруго деформируют один из профилей в поперечном направлении Б и В, уменьшая зазор Г между кромками образующими разрыв в его поперечном сечении. Вставляют деформированный профиль в другой на глубину Д, гарантирующую их совмещение. Отпускают его, формируя профиль с постоянным замкнутым сечением, где внешний профиль упруго сжимает внутренний, но не фиксирует. Перемещают один профиль относительно другого в направлении Е для получения заданной длинны Ж замкнутого профиля. Обрезают профиль в заданный размер И. Профили разомкнутого сечения после совмещения фиксируют между собой путем склеивания их смежных поверхностей по стыкам К и Л.

Техническим результатом изобретения является повышение технологичности изготовления замкнутого профиля и расширения возможностей его использования за счет обеспечения заданной длинны профиля при его изготовлении, не требующей дополнительных сборочных операций по месту использования профиля.

Изобретение относится к конструкциям из композитных материалов и может быть использовано при производстве стержневых и подкрепляющих элементов для изделий космического или наземного применения, например для создания трассы прокладки бортовой кабельной сети космического аппарата по конструкции механического устройства батареи солнечной. Техническим результатом изобретения является повышение технологичности изготовления замкнутого профиля и расширения возможностей его использования за счет обеспечения заданной длинны профиля при его изготовлении, не требующей дополнительных сборочных операций по месту использования профиля. Способ заключается в том, что слои из волокнистого материала, пропитанные полимерным связующим, выкладывают один на другой и формуют с помощью оснастки. Формуют одинаковые гладкие профили с разомкнутым сечением по всей длине профиля. Упруго деформируют один из профилей в поперечном направлении, уменьшая зазор между кромками, образующими разрыв в его поперечном сечении. Вставляют в другой, на глубину, гарантирующую их совмещение. Отпускают его, формируя профиль с постоянным замкнутым сечением, где внешний профиль упруго сжимает внутренний, но не фиксирует. Перемещают один профиль относительно другого для получения заданной длинны замкнутого профиля. Обрезают профиль в заданный размер. Профили разомкнутого сечения после совмещения фиксируют между собой путем склеивания их смежных поверхностей. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ изготовления замкнутого профиля, заключающийся в том, что слои из волокнистого материала, пропитанные полимерным связующим, выкладывают один на другой и формуют с помощью оснастки, отличающийся тем, что формуют одинаковые гладкие профили с разомкнутым сечением по всей длине профиля, упруго деформируют один из профилей в поперечном направлении, уменьшая зазор между кромками, образующими разрыв в его поперечном сечении, и вставляют в другой на глубину, гарантирующую их совмещение, и отпускают его, формируя профиль с постоянным замкнутым сечением, где внешний профиль упруго сжимает внутренний, но не фиксирует, перемещают один профиль относительно другого для получения заданной длины замкнутого профиля и обрезают профиль в заданный размер.

2. Способ изготовления замкнутого профиля по п. 1, отличающийся тем, что профили разомкнутого сечения после совмещения фиксируют между собой путем склеивания их смежных поверхностей.