Устройство для отверждения деталей из полимерных композиционных материалов Советский патент 1984 года по МПК B29G1/00 

Изобретение относится к оснастке для изготовления деталей из полимерных композиционных материалов и может быть использовано в машиностроении для получения деталей переменного сечения.

Известно устройство для формования деталей из иолимерных композиционных материалов, обеспечивающее нагрев детали при помощи средств нагрева, например ТЭНов, и выдержку ее при повышенном давлении 1

Однако известное устройство не содержит средств для обеспечения одновременного и равномерного прогрева заготовок по сечению 1.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для отверждения деталей из полимерных композиционных материалов, содержащее герметичную камеру с дверью и средствами создания газовой среды повыщенного давления, установленные в камере нагреватели, и стол, на котором расположены подкладная плита с матричным элементом, цулага, дренаж и мещок из вакуум-плотного материала с элементами для соединения внутренней полости с источником вакуумирования, герметично соединенный с подкладной плитой, и термостабилизирующий элемент 2.

Однако известное устройство не позволяет при безместных перегревах в одних местах и непрогреве в других обеспечить нагрев деталей с различными по толщине сечениями. В местах, где деталь имеет меньшую толщину, она прогревается и отверждается быстрее, в то время как в местах с большей толщиной процесс начинается и заканчивается позже. В таких случаях осредняют время нагрева, однако это не позволяет избежать пережогов тонких и недоформовок толстых частей отформованных заготовок.

Целью изобретения является повыщение качества формования разнотолщинных деталей путем обеспечения равномерного и одновременного прогрева заготовки во всех сечениях.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отверждения деталей из полимерных композиционных материалов, содержащем герметичную камеру с дверью и средствами создания газовой среды повыщенного давления, установленные в камере нагреватели и стол, на котором расположены подкладная плита с матричным элементом, цулага, дренаж, мешок из вакуумплотного материала с элементами для соединения внутренней полости мешка с источником вакуумирования, герметично соединенный с подкладной плитой, и термостабилизирующий элемент, термостабилизирующий элемент выполнен в виде готовой панели с сетчатыми дном и крышкой, ячейки которой заполнены дробью из материалов

с различной теплопроводностью, и установлен между цулагой и дренажом.

На чертеже изображено устройство в момент формования заготовки в камере повышенного давления.

Устройство состоит из герметичной камеры 1 с дверью, средств создания повышенного давления 2, устанавливаемых камеры нагревателей 3, стола 4, на котором расположены заготовка 5, подкладная плита 6 с матричным элементом и цулага 7, а также дренаж 8, вакуумный мешок 9, соединенный герметично с подкладной плитой .6 и системой вакуумирования 10, и термостабилизирующий элемент в виде сотовой панели И с сетчатым дном 12 и крышкой 13, ячейки которой заполнены дробью 14 с различной теплопроводностью.

Устройство работает следуюпдим образом.

Заготовку 5 в виде слоев пропитанного термореактивным связующим наполнителя размешают между формообразующими поверхностями плиты 6 с матричным элементом и цулагой 7. Собранный пакет располагают на столе 4, установленном в камере 1.

5 Над цулагой 7 устанавливают сетчатое дно 12, на котором располагают секции сотовой панели 11, соединенные между собой, например, планка.ми с пазами (не показаны на чертеже) для взаимодействия со стенками сот соседних секций. Ячейки сотовой пане0 ли 11 заполняют дробью 14 из материалов с различной теплопроводностью, причем над утолщенной частью заготовки 5 устанавливают секции сотовой панели 11, заполненную дробью из материала с большей теплопроводностью, а над тонкой - с меньшей.

5 В частном случае, можно ячейки части панели, расположенной над утолщенной частью заготовки, вообще не заполнять дробью. Собранную панель, ячейки которой заполнены дробью, закрывают сетчатой крышкой.

Q На крышку укладывают дренаж и устанавливают вакуумный мешок, который герметично соединяют с подкладной плитой. Образуемая полость под мешком соединена с источником вакуумирования через вакуумную систему при помощи средств вакуумирова5 ния. Дверь камеры 1 герметично закрывают. В камере создают повышенное давление и температуру, необходимые для отверждения заготовки.

В качестве дроби используют различные материалы, например шлаковую дробь и

0 стальную шлаковую дробь (по сравнению со стальной прогревается до температуры окружающей среды в три раза медленнее). Для каждой детали снимают температурное поле и осуществляют регулировку температуры за счет высоты насыпки дроби в ячейки сотовой панели. Величину ячеек сотовой панели и количество зон тер.мообработки устанавливают для каждой детали в зависи310731мости от толщины и конфигурации опытным путем. После окончания процесса формования детали секции сотовой панели разъединяют,j одновременно снимают с цулаги и разбирают Данное устройство обеспечивает равномерный и одновременный прогрев материала заготовки, что создает условия для одновременного отверждения всех частей заготовки. 194 Вследствие этого повышаются качество и прочность отформованных заготовок. Применение устройства позволяет обеспечить равномерный и одновременный нагрев заготовки независимо от толщины формуемого материала и оснастки. Устройство позволяет одновременно формовать различные по габаритам детали, не снижая физико-механических характеристик материала в готовом изделии.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВЕРЖДЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее герметичную камеру с дверью и средствами создания газовой среды повышенного давления, установленные в Kaiviepe нагреватели и стол, на котором расположены подкладная плита с матричнььм эле.ментом, цулага, дренаж, мешок из вакуум-плотного материала с элементами для соединения внутренней полости с источником вакуумирования, герметично соединенный с подкладной плитой, и термостабилизируюШ.ИЙ элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения качества формования разнотолш,инных деталей путем обеспечения равномерного и одновременного прогрева заготовки во всех сечениях, термостабилизируюш.ий элемент выполнен в виде готовой панели с сетчатыми дном и крышкой, ячейки которой заполнены дробью из материалов с различной теплопроводностью, и установлен между цулагой и дренажом. (Л vl СА )