制作輕型飛機復合材料高強度主梁的工藝制造技術

本發明專利技術公開了一種制作輕型飛機復合材料高強度主梁的工藝，該工藝的步驟：將預埋輕木和泡沫板膠接成第一夾芯板材。第一夾芯板材的兩側鋪放預浸環氧樹脂的碳纖，加溫加壓固化成第二夾芯板材。第二夾芯板材鋪放在碳纖預浸布上并壓實，在第二夾芯板材上面鋪放預浸了環氧樹脂的碳纖三維編織物，將碳纖預浸布折合包裹住第二夾芯板材和碳纖三維編織物，成型為第三夾芯板材。打磨粗化輕木夾板和鋁合金夾板的膠接面。打磨粗化第三夾芯板材的兩面。完成以上步驟后，在第三夾芯板材的粗化的兩面膠接輕木夾板和鋁合金夾板。通過本發明專利技術的工藝制作的主梁具有強度高和重量輕的特點，應用了這種主梁的輕型飛機，在保證較高強度的條件下，減輕輕型飛機的重量。

Process for making light aircraft composite high strength main beam

The invention discloses a process for making a high strength main beam of a light aircraft composite material. The process comprises the steps of bonding the embedded light wood and the foam board to the first sandwich plate. Both sides of the first sandwich plate laying prepreg epoxy resin curing carbon fiber, heating and pressurizing into second sandwich plate. Second sandwich panels are laid on the carbon fiber prepreg cloth and compaction, in second above the sandwich board laying pre impregnated carbon fiber braid of epoxy resin, the carbon fiber prepreg cloth wrapped second equivalent sandwich plate and carbon fiber braid, forming third sandwich plate. The adhesive surface grinding coarse light wood splint and Aluminum Alloy splint. Sanding the third sides of the sandwich board. After completing the above procedure, the third sides of the sandwich board are glued together with light wood plywood and aluminum alloy splint. The main beam made by the process of the invention has the characteristics of high strength and light weight, and the light airplane with the main beam is applied to lighten the weight of the light airplane under the condition of ensuring higher strength.

【技術實現步驟摘要】
制作輕型飛機復合材料高強度主梁的工藝
本專利技術屬于輕型飛機零部件的制作
，涉及制作輕型飛機復合材料高強度主梁的工藝。
技術介紹
目前，現有技術中的輕型飛機機翼的主梁一般是采用鋁合金管制作而成的，而鋁合金材料與復合材料之間粘接容易出現剝脫的現象，還有二者溫度膨脹系數不一樣，使用一定時間后也容易出現剝脫的現象。使用鉚接工藝雖然會改善剝脫的現象，但在操作上往往會受到位置限制。在保證強度的條件下，鋁合金材料上鉚接復合材料的主梁，其重量往往較重，進而導致輕型飛機機翼的重量較重。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種制作輕型飛機復合材料高強度主梁的工藝，通過該工藝制作的主梁具有強度高、重量輕的特點。為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：一種制作輕型飛機復合材料高強度主梁的工藝，該工藝包括如下步驟：A.在模具面板上加壓膠接預埋輕木和泡沫板，膠接后形成一整塊的第一夾芯板材，將該第一夾芯板材脫模備用；B.將所述步驟A中制備好的第一夾芯板材放置于模具中，兩側鋪放預浸環氧樹脂的碳纖，加溫加壓固化成第二夾芯板材；C.在模具中鋪放裁剪好的碳纖預浸布，將所述步驟B中制備好的第二夾芯板材鋪放在所述碳纖預浸布上并壓實，在所述第二夾芯板材上面鋪放預浸了環氧樹脂的碳纖三維編織物，將所述碳纖預浸布折合包裹住所述第二夾芯板材和碳纖三維編織物，真空加溫加壓固化成型為第三夾芯板材；D.打磨粗化輕木夾板和鋁合金夾板的膠接面，清潔所述輕木夾板和鋁合金夾板的膠接面并烘干以備用；E.打磨粗化所述步驟C中第三夾芯板材的靠近其端面處的兩面，清潔這兩個粗化面并烘干以備用；F.完成以上步驟后，在所述第三夾芯板材的粗化的兩面分別使用結構膠膠接所述輕木夾板和鋁合金夾板，所述結構膠固化后脫模，主梁制作完成。優選地，所述模具面板的平面度公差不超過0.2mm。優選地，所述泡沫板為PMI泡沫板或者PVC泡沫板。優選地，所述碳纖為T700碳纖。優選地，所述步驟B中碳纖的鋪放方法為沿所述第一夾芯板材的長度方向層層鋪放碳纖。優選地，所述步驟C中碳纖三維編織物的鋪放方法為沿所述第二夾芯板材的長度方向層層鋪放碳纖三維編織物。優選地，所述步驟E中第三夾芯板材的兩面的粗化面的面積都等于所述輕木夾板的膠接面的面積和鋁合金夾板的膠接面的面積之和。本專利技術有益效果：本專利技術的制作輕型飛機復合材料高強度主梁的工藝，通過該工藝將強度高和質量輕的材料組合固化制作的主梁，這種主梁的整體強度高和重量輕，采用這種主梁制作的輕型飛機機翼的強度也高，重量也輕，將這種機翼安裝于輕型飛機上，在保證較高強度的條件下，減輕了輕型飛機的重量。附圖說明圖1是本專利技術實施例的輕型飛機復合材料高強度主梁的爆炸視圖。附圖標記說明：預埋輕木1、泡沫板2、碳纖3、碳纖三維編織物4、輕木夾板5、鋁合金夾板6。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。如圖1所示，本專利技術實施例的輕型飛機復合材料高強度主梁，其包括預埋輕木1、泡沫板2、碳纖3、碳纖三維編織物4、輕木夾板5和鋁合金夾板6，預埋輕木1和泡沫板2膠接成第一夾芯板材，第一夾芯板材的兩側分別設置有碳纖3形成第二夾芯板材，碳纖三維編織物4設置于第二夾芯板材的一面形成第三夾芯板材，靠近第三夾芯板材的端面第三夾芯板材的上下兩面分別設置有一塊輕木夾板5和一塊鋁合金夾板6。制作本實施例的輕型飛機復合材料高強度主梁的工藝步驟為：先在平面度公差不超過0.2mm的模具面板上加壓膠接預埋輕木1和泡沫板2，預埋輕木1和泡沫板2膠接后形成一整塊的第一夾芯板材，將該第一夾芯板材脫模備用。其中，泡沫板2設計為PMI泡沫板或者PVC泡沫板。將制備好的第一夾芯板材放置于模具中，兩側鋪放預浸環氧樹脂的碳纖3，加溫加壓固化成第二夾芯板材。其中，碳纖3的鋪放方法為沿第一夾芯板材的長度方向層層鋪放碳纖3。碳纖3優選設計為T700碳纖。在模具中鋪放裁剪好的碳纖預浸布，將制備好的第二夾芯板材鋪放在碳纖預浸布上并壓實，在第二夾芯板材上面鋪放預浸了環氧樹脂的碳纖三維編織物4，將碳纖預浸布折合包裹住第二夾芯板材和碳纖三維編織物4，真空加溫加壓固化成型為第三夾芯板材。碳纖三維編織物4的鋪放方法為沿第二夾芯板材的長度方向層層鋪放碳纖三維編織物4。打磨粗化輕木夾板5和鋁合金夾板6的膠接面，清潔輕木夾板5和鋁合金夾板6的膠接面并烘干以備用。打磨粗化第三夾芯板材的靠近其端面處的兩面，這兩面的面積都等于輕木夾板5的膠接面的面積和鋁合金夾板6的膠接面的面積之和，清潔這兩個粗化面并烘干以備用。完成以上步驟后，在第三夾芯板材的粗化的兩面分別使用結構膠膠接輕木夾板5和鋁合金夾板6，結構膠固化后脫模，此時主梁制作完成。加工主梁時，預埋輕木處的位置為主梁開孔位置，輕木夾板5的長度為左右主梁配合時的重合尺寸。安裝主梁時，鋁合金夾板6處的位置需要穿過輕型飛機的機身翼臺及機翼根部的翼肋，并與翼肋膠接，無須鉚接。通過本專利技術的工藝制作的主梁，這種主梁的強度高和重量輕，采用這種主梁加工出的機翼，通過靜態壓力試驗能達到1.8T的強度，機翼重量能控制在18kg以內。在加工中充分利用了復合材料的各向異性、利用結構膠對個零件進行膠接就能輕易達到實用強度。操作上相比鋁合金材料更容易配合到翼形的形狀。因此，應用了這種主梁的輕型飛機，在保證較高強度的條件下，減輕了輕型飛機的重量。以上所述僅為本專利技術的較佳實施例而已，并不用以限制本專利技術，凡在本專利技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制作輕型飛機復合材料高強度主梁的工藝，其特征在于，該工藝包括如下步驟：A.在模具面板上加壓膠接預埋輕木(1)和泡沫板(2)，膠接后形成一整塊的第一夾芯板材，將該第一夾芯板材脫模備用；B.將所述步驟A中制備好的第一夾芯板材放置于模具中，兩側鋪放預浸環氧樹脂的碳纖(3)，加溫加壓固化成第二夾芯板材；C.在模具中鋪放裁剪好的碳纖預浸布，將所述步驟B中制備好的第二夾芯板材鋪放在所述碳纖預浸布上并壓實，在所述第二夾芯板材上面鋪放預浸了環氧樹脂的碳纖三維編織物(4)，將所述碳纖預浸布折合包裹住所述第二夾芯板材和碳纖三維編織物(4)，真空加溫加壓固化成型為第三夾芯板材；D.打磨粗化輕木夾板(5)和鋁合金夾板(6)的膠接面，清潔所述輕木夾板(5)和鋁合金夾板(6)的膠接面并烘干以備用；E.打磨粗化所述步驟C中第三夾芯板材的靠近其端面處的兩面，清潔這兩個粗化面并烘干以備用；F.完成以上步驟后，在所述第三夾芯板材的粗化的兩面分別使用結構膠膠接所述輕木夾板(5)和鋁合金夾板(6)，所述結構膠固化后脫模，主梁制作完成。

【技術特征摘要】
1.一種制作輕型飛機復合材料高強度主梁的工藝，其特征在于，該工藝包括如下步驟：A.在模具面板上加壓膠接預埋輕木(1)和泡沫板(2)，膠接后形成一整塊的第一夾芯板材，將該第一夾芯板材脫模備用；B.將所述步驟A中制備好的第一夾芯板材放置于模具中，兩側鋪放預浸環氧樹脂的碳纖(3)，加溫加壓固化成第二夾芯板材；C.在模具中鋪放裁剪好的碳纖預浸布，將所述步驟B中制備好的第二夾芯板材鋪放在所述碳纖預浸布上并壓實，在所述第二夾芯板材上面鋪放預浸了環氧樹脂的碳纖三維編織物(4)，將所述碳纖預浸布折合包裹住所述第二夾芯板材和碳纖三維編織物(4)，真空加溫加壓固化成型為第三夾芯板材；D.打磨粗化輕木夾板(5)和鋁合金夾板(6)的膠接面，清潔所述輕木夾板(5)和鋁合金夾板(6)的膠接面并烘干以備用；E.打磨粗化所述步驟C中第三夾芯板材的靠近其端面處的兩面，清潔這兩個粗化面并烘干以備用；F.完成以上步驟后，在所述第三夾芯板材的粗化的兩面分別使用結構膠膠接所述輕木夾板(5)和鋁合金夾板(6)，所述結構膠固化后脫模，主...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余地，吳鵬程，周崇超，馮玉明，莫斌，
申請(專利權)人：珠海航太科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44