Способ изготовления толстостенных оболочек из слоистых пластиков Советский патент 1992 года по МПК B29C53/56 B29L23/22 

(Л

С

Изобретение относится к изготовлению оболочек из композиционных материалов методом намотки, в частности к способам изготовления толстостенных оболочек из слоистых пластиков, и может быть использовано при производстве крупногабаритных труб и других изделий. Способ изготовления толстостенных оболочек из слоистых пластиков заключается в намотке на оправку материала (ленты) с различным содержанием связующего: от 10-25% в первом слое до 30-45% в последнем, при этом распределяют содержание связующего по толщине оболочки линейно. После намотки производят нагрев заготовки до температуры отверждения, что позволяет повысить качество изделий. 1 табл.

Изобретение относится к изготовлению оболочек из композиционных материалов методом намотки, а именно к способам изготовления толстостенных оболочек из слоистых пластиков, и может быть использовано при производстве крупногабаритных труб и других изделий.

Известен способ изготовления толстостенных оболочек из слоистых пластиков, включающий намотку материала на оправку и его нагрев до температуры отверждения.

Указанный способ приводит к появлению разнрплотности по толщине оболочки, что сказывается на физико-механических характеристиках материала и, следовательно, не обеспечивает достаточного качества изделия.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления толстостенных

оболочек из слоистых пластиков, включающий намотку материала на оправку и его нагрев до температуры отверждения, при этом намотку осуществляют материалами с различной температурой отверждения, укладывая внутреннюю част заготовки из материала с более низкой температурой отверждения, а наружная - из материала с более высокой температурой отверждения, после чего производят нагрев с последовательной выдержкой при температуре отверждения внутренней, а затем наружной частей заготовки.

Недостатком известного способа является то, что при изготовлении толстостенной оболочки из армированных пластиков методом намотки ленты (жгута), пропитанной полимерным связующим, на оправку

Х|

ю

1ЧЭ 00 СП 00

внутренние оболочки укладываются при намотке плотнее, чем наружные.

Цель изобретения -улучшение качества изделия.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления толстостенных оболочек из слоистых пластиков, включающем послойную намотку материала заготовки - волокнистого наполнителя, пропитанного термореактивным связующим, на оправку и нагрев заготовки до температуры отверждения, содержание связующего в материале заготовки при послойной намотке на оправку увеличивают по линейному закону от 10- 25% в первом слое до 30-45% - в последнем.

На оправку наматывают ленту, пропитанную полимерным связующим, при этом первый слой заготовки укладывают лентой с содержанием связующего 10-25%, а последний - с содержанием связующего 30- 45%, распределяя содержание связующего в материале заготовки по линейному закону.

П р и м е р 1. При изготовлении оболочки из стеклопластика марки АФ-1 ОБО на основе стеклоткани Т-10-80 (ГОСТ 19170-73), пропитанной связующим АФ-Ю (ОСТ 92- 0957-74), производят послойную намотку стеклоткани Т-10-80 на оправку, при этом содержание связующего АФ-10 в стеклоткани Т-10-80 изменяют линейно по толщине заготовки от 15% содержания связующего в первом намотанном слое заготовки до 30% в последнем слое. Изменение содержания связующего АФ-10 в стеклоткани Т- 10-80 по слоям заготовки осуществляют отжимными валками, установленными после пропиточной ванны со связующим или перед укладчиком ткани на оправку. После этого, заготовку отверждают при 160°С. При отверждении заготовку вакуумируют.

П р и м е р 2. При изготовлении оболочки из углепластика марки УП-УРАЛ-Тр-Эхо на основе ткани УРАЛ-Тр-312-15-Эхо (ТУ 6-06- 4108-84) и связующего ФН (ТУ 6-05-1187-75) производят послойную намотку ткани УРАЛ-Тр-312-15-Эхо на оправку, при этом содержание связующего ФН в ткани изменяют линейно по толщине заготовки от 25% содержание связующего в первом слое заготовки до 40% в последнем слое. По окончании намотки заготовки производят ее отверждение при 155°Сидавлении4,ОМПа. При отверждении заготовки ее вакуумируют.

П р и м е р 3. При изготовлении оболочки из пластика ЭФ-32-301 на основе ткани Т-11 (ГОСТ 19170-73) и связующего ЭФ-32-301 (ОСТ 92-0957-74) производят послойную намотку ткани Т-11 на оправку, при этом содержание связующего ЭФ-32-301 в ткани Т-11 изменяют линейно по толщине заготовки от 10% до35%. Затем производятотвер- ждение заготовки при 175°С и давлении 1,0 МПа.

П р и м е р 4. При изготовлении оболочки из пластика на основе ткани Т-11 (ГОСТ 19170-73) и связующего ПН-605 (ТУ 6-05- 431-78) производят послойную намотку ткани на оправку, при этом содержание связующего в ткани изменяют по слоям заготовки, т.е. линейно по толщине заготовки от 25% в первом слое до 45% в последнем слое. Затем производят отверждение заготовки при 150°С и давлении 1,0 МПа.

В таблице приведены сопоставимые сравнительные данные по разноплотности оболочек по толщине из пластиков, получа- емых предлагаемым способом и способом- прототипом.

Под разноплотностью материала заготовки по ее толщине выбрана характеристика, определяемая зависимостью

к. . 100%1

где плотность материала внутренней части заготовки, кг/м ;

pi плотность материала наружной части заготовки, кг/м3.

Высокая величина разноплотности по способу-прототипу объясняется неоднородностью уплотнения материала заготовки по ее толщине при. отверждении, искривлением и расслоением слоев наружной части заготовки в момент отверждения внутренней части заготовки.

Использование предлагаемого способа позволяет по сравнению с известными улучшить качество изделия за счет обеспечения однородности уплотнения материала заготовки по толщине при ее отверждении, уменьшения разноплотности материала по толщине оболочки, исключения искривления слоев наружной части заготовки при отверждении слоев внутренней части заготовки.

Формула изобретения Способ изготовления толстостенных оболочек из слоистых пластиков, включающий послойную намотку материала заготовки - волокнистого наполнителя, пропитанного термореактивным связующим, на оправку и нагрев заготовки до температуры отверждения, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества изделия, содержание связующего в материале заготовки при послойной намотке на оправку увеличивают

по линейному закону от 10-25% в первом слое до 30-45% в последнем слое.