Устройство для пропитки волокнистых армирующих материалов Советский патент 1992 года по МПК B05B17/06 B05C5/02 

Изобретение относится к производству изделий из полимерных композитных материалов и может быть использовано для изготовления деталей типа панелей в машиностроении и авиационной промышленности.

Известно устройство для напыления жидкости, содержащее излучатель ультразвуковых колебаний и концентратор, выполненный в виде симметричного относительно продольной оси клинообразного тела с криволинейными боковыми образующими и внутренним каналом, расположенным на его оси.

Однако, указанное устройство образует распыленную струю жидкости, которая, не обладая достаточным давлением с трудом проникает в объем волокнистого материала, замедляя тем самым процесс пропитки композита.

Целью изобретения является повышение скорости пропитки армирующих материалов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для пропитки волокнистых армирующих материалов, содержащем излучатель ультразвуковых колебаний и клинообразный концентратор с криволинейными боковыми поверхностями и внутренними каналами, выполненными в плоскости его симметрии, согласно изобретению, боковая поверхность концентратора описывается уравнением:

Y АО + AiX3 + A2X2 + АзХ,

где X - координаты на продольной оси концентратора;

Y - координаты точек боковой образующей концентратора

АО - радиус большого торца концентратора;

Ai, A2, Аз-экспериментальные постоянные коэффициенты.

На фиг. 1 показано устройство для пропитки волокнистых материалов связующим

(Л

С

ч

00

о

со

р

в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.

Устройство состоит из камеры 1 для связующего, штуцера 2, преобразователя 3. крепежной шайбы 4 и концентратора 5. Преобразователь 3 в виде кольцевого элемента установлен на верхнем торце концентратора 5 и закреплен через шайбу 4 при навинчивании камеры 1 на концентраторе. Преобразователь 3 снабжен шинами 6, соединенными с ультразвуковым генератором. В плоскости симметрии концентратора 5 выполнен ряд сквозных капиллярных отверстий 7. которые соединяют камеры 1 с продольной канавкой 8, выполненной на нижнем торце концентратора 5. Боковые поверхности 9 концентратора 5 выполнены криволинейными.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

На форме набирают пакет сухого волокнистого армирующего материала и уплотняют его. К поверхности уплотненного пакета подводят нижний торец устройства для пропитки. Камеру 1 через штуцер 2 подключают к емкости со связующим. Затем через шины 6 преобразователь 3 гтодключают к ультразвуковому генератору (УЗГ)- Преобразователь 3 создает ультразвуковые колебания (УЗК), которые распространяются в концентраторе 5. Под воздействием УЗК связующее из камеры 1 движется по ряду капиллярных отверстий 7, выполненных в плоскости симметрии концентратора 5. Благодаря оптимальному криволинейному профилю боковых поверхностей 9 концентратора 5 достигается наибольший напор

0

5

0

5

связующего на выходе отверстия 7 на дно продольной канавки 8. В продольной канавке 8 струи связующего, выходящие из капиллярных отверстий 7, сливаются в единый непрерывный поток, который под давлением осуществляют пропитку пакета волокнистого армирующего материала.

Данное изобретение позволяет увеличить скорость пропитки армирующего волокнистого материала путем создания непрерывного потока связующего с достаточным давлением во фронте за счет профи- лирования боковых поверхностей концентратора по расчетной формуле. Формула изобретения Устройство для пропитки волокнистых армирующих материалов связующим, содержащее излучатель ультразвуковых колебаний и клинообразный конденсатор с криволинейными боковыми поверхностями и внутренними каналами, выполненными в плоскости его симметрии, отличающее- с я тем, что, с целью повышения скорости пропитки армирующих материалов, криволинейная боковая поверхность концентратора описывается уравнением

Y A(

, + AiX3 + A2X2 + АзХ,

0 где X - координаты на продольной оси концентратора;

Y - координаты точек боковой образующей концентратора;

АО - радиус большого торца концентра- 5 - тора;

Ai.Aa, Аз экспериментальные постоянные коэффициенты.

/

дгКЗГ

8

Использование: изобретение относится к производству изделий из полимерных композиционных материалов и может быть использовано для изготовления деталей типа панелей в машиностроении и авиационной промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит концентратор ультразвуковых колебаний, боковые поверхности которого описываются расчетной формулой, приведенной в тексте описания. 3 ил.

Фиг.З

Фаг. 2

Поб

8