Способ изготовления предварительно напряженных изделий из композиционных материалов Советский патент 1985 года по МПК B29C71/02 B29K105/06 

со

4

СО

f Изобретение относится к перерабо ке композиционных материалов и може быть использовано в различных отрас лях народного хозяйства при изготов лении конструкций, к которым предъявляются повышенные требования по устойчивости к растрескиванию и герметичности. Известен способ изготовления изделий из композиционных материалов, включащий намотку на оправку слоев пропитанного связующим композиционного материала с заданным натяжение и отверзвдением намотанной заготовки 1. Однако в процессе полимеризации полимерного связующего в изделии возникают внутренние напряжения, снижающие в значительной мере устой чивость изделия к растрескиванию и способность к сохранению герметичности. Наиболее близким к предлагаемому способ изготовления предварительно напряженных изделий из композиционных материалов, включающий приложение нагрузки к отвержденному издели при температуре размягчения полимер ного связующего и охлаждение издели под нагрузкой Ш . Рднако этот способ не обеспечива стабильного повышения устойчивости композиционного материала к растрес киванию и большого по величине давл ния разгерметизации изделий. Цель изобретения - повышение устойчивости композиционного матери ала к растрескиванию и повышение давлений разгерметизации изделий. Эта цель достигается тем, что согласно способу изготовления предварительно напряженных изделий из композиционных материалов, включающему приложение нагрузки к отверлще ному изделию при температуре размяг 4 чения полимерного связующего и охлаж- дение изделия под нагрузкой,нагружение изделия осуществляют при температуре на 0-20 С выше температуры замораживания связующего. Способ осуществляют следующим образом. Формуют заготовку изделия, например, намоткой композиционного материала на оправку, отверяадают ее по заданному температурно-временному режиму и охлаждают. После охлаждения заготовку снимают с оправки и нагревают до температуры на 0-20°С вьппе температуры замораживания используемого связующего. При этой температуре ее нагружают. Тип внешней нагрузки(внутреннее давление, осевое растягивающее усилие, кручение и т.п.) и ее величину выбирают в зависимости от конфигурации изделия, схемы армирования и условий. В процессе нагружения изделия полимерное связующее испытывает растягивакмдие деформации. В результате охлаждения нагруженного изделия эти деформации замораживаются. После охлаждения изделия снимают приложенную нагрузку. При этом армирующие волокна, стремясь вернуться в исходное состояние, создают предварительные напряжения сжатия в слое полимера. Именно такое направленное создание предварительных напряжений способствует увеличению устойчивости композиционного материала к растрескиванию и повьшению давления его разгерметизации. Причем приложение нагрузки к изделию в довольно узком температур- ном интервале наиболее эффективно повьшает устойчивость композита к растрескиванию и величину давления разгер1метизации изделия {см. таблицу)..

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий приложение нагрузки к отвержденному изделию при температуре размягчения полимерного связукнцего и охлаждение изделия под нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости композиционного материалак растрескиванию и увеличения давлений разгерметизации изделий, нагружение изделия осуществляют при температуре на выше температуры замораживания связующего.