[发明专利]一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法

说明书

本发明涉及一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法，属于压塑成型领域。本发明的成型方法，包括模具及高硅氧材料预热；高硅氧压塑；开模保温；高硅氧模压成型制件机加内壁环形压制槽；模具、高硅氧预压件以及碳纤维材料的预热；碳纤维压塑；二次开模保温。本发明的成型方法，在高硅氧层成型后增加机加环形沟槽，再与碳纤维层压制成一体，高硅氧层和碳纤维层粘接效果好；保证了成型产品具有较高的隔热性能和耐冲刷性能。

技术领域

本发明涉及一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法，属于压塑成型领域。

背景技术

喷管是火箭弹发动机机构中最关键的部件，其作用一是使燃气流经喷管时加速(膨胀做功)，使燃气由热能变成动能，产生反作用推力；二是通过喷管的临界段、控制气流的流量，保证燃烧室内的设计压力。由于喷管在发动机工作过程中，始终受到高温、高压、高速燃气流的冲刷作用，同时火箭弹在飞行时高速旋转，受到很大的离心作用，并要求有良好的透气性。玻璃纤维增强热固性塑料(如高硅氧、碳纤维等)成型的产品具有有强度、刚度好、化学稳定性好、导热性能好、且耐烧蚀、耐瞬间高温等优良特性。常规火箭弹喷管内形一般压制一种玻璃纤维增强热固性塑料(高硅氧)，高硅氧的隔热性能良好，但耐冲刷性差，不利于喷管的正常工作。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统喷管材料性能单一，不利于喷管的长时间工作，为此提供一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法，具体步骤如下：

第一步、模具及高硅氧材料预热

压制模具内腔均匀涂抹脱模剂，压制模具预热至85～95℃，高硅氧在60～80℃；

第二步、高硅氧压塑

将预热后的高硅氧装入预热后的模具内，上模下行，在9～12分钟内表压达到成型压力后，在不大于1.2℃/分钟的升温速率下，使模具温度达到170～185℃，固化时间达到后开模；固化时间按压制模料最厚处壁厚1～5分钟/毫米计算；

在高硅氧压塑成型中上模第一次下行至模具闭合前，焖料10～15分钟，便于原材料中的气体挥发。

第三步、开模保温

将模具降温至90℃以下开模，卸模后将模压成型制件迅速置于80～100℃的烘箱中，随烘箱自然冷却至40℃以下，取出高硅氧模压成型制件。

第四步、高硅氧模压成型制件机加

高硅氧模压成型制件常温下放置12小时以上，对制件的内壁机加环形沟槽，便于与碳纤维层的结合，防止脱落，得到高硅氧预压件。

所述高硅氧模压成型制件内壁机加的环形沟槽优选采用燕尾槽。

第五步、模具、高硅氧预压件以及碳纤维材料的预热

用丙酮清洗第四步得到的高硅氧预压件，去掉表面杂质，并置于80～100℃烘箱预热2小时，然后将预热后的高硅氧预压件放入模具内腔，随模具一起预热至110～130℃；将碳纤维材料在90～110℃下，均匀预热10～25分钟，使原材料变软；

第六步、碳纤维压塑

将预热后的碳纤维装入高硅氧预压件的内腔，上模下行加压至成型压力后，开启加热系统，模具升温速率≤1.2℃/分钟，使模具温度升至155～175℃，固化时间达到后，关闭温控系统；固化时间按压制模料最厚处壁厚2～4分钟/毫米计算；

在碳纤维压制的加压过程中排气2～5次，便于排除碳纤维中挥发的气体。

第七步、二次开模保温