[实用新型]一种对飞机复合材料固化的微波固化炉

说明书

技术领域

本实用新型属于复合材料制造技术领域，具体地说，涉及一种对飞机复合材料固化的微波固化炉。

背景技术

目前在工业界，最常用的对复合材料同时加热加压成型的制造方法是热压罐成型。企业调研表明，目前国内航空工业中实际应用的针对飞机复合材料零件的固化成型技术，以热压罐为主，其使用量达到所有复合材料生产部门生产零件的 80%以上,但该技术存在问题有：固化成型周期长，能源利用效率低，成型过程中热量从材料外部向内部传热，在热传递系数较低的复合材料中传热的温度梯度大，使得只能选择较低的升温速率，需要复杂的模具结构支撑，制造成本高等；例如树脂基的复合材料通常热传导系数较低，从而使得传统的加热固化方法有先天的加热固化速度慢，温度均匀性差的问题；阻碍树脂基复合材料大量应用的一大重要障碍就是它需要经过较长的成型固化周期才能达到所需的结构力学性能；复合材料微波固化成型技术，与传统加热中依赖复合材料较低的热传导系数的缓慢的传热扩散模式进行加热固化的方法相比，微波可以很好地穿透复合材料并对材料进行体积加热，显著提高传热的效率和均匀性。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种对飞机复合材料固化的微波固化炉，通过微波谐振腔，使腔体内产生一个相对均匀的微波场分布，从而复合材料的加热温度更加的稳定。

为达到上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种对飞机复合材料固化的微波固化炉，包括微波谐振腔1、定向耦合线2、微波源3、控制器4、模数转换器5、荧光光纤温度传感器6、真空泵7和模具8；所述微波谐振腔1腔体上设有定向耦合线2、荧光光纤温度传感器6和真空泵7，荧光光纤温度传感器6与模数转换器5连接，模数转换器5与控制器4连接，控制器4与微波源3连接，微波源3通过定向耦合线2与微波谐振腔1连接，模具8与真空泵7连接；

所述模具8包括基座19、密封系统11和真空袋系统20，真空袋系统20与基座19之间通过密封系统11密封；

所述真空袋系统20包括真空管9、真空接头10、脱模剂12、铝箔13、复合材料14、脱模布15、带孔隔离膜16、透气毡17和真空袋18；所述脱模剂12上方设置有铝箔13，复合材料14卡在铝箔13中，铝箔13上方依次设置有脱模布15、带孔隔离膜16和透气毡17，真空袋18套设在外围，真空袋18上设有真空接头10，真空接头10上连有真空管9；

所述密封系统11包括凹槽21、密封胶22、密封条23、插销24和插孔25；基座19两端设有凹槽21，真空袋18通过密封胶22固定在凹槽21的底部，密封条23填充在凹槽21内将真空袋18密封在凹槽21内，密封条23以及对应设有凹槽21的基座19侧面上设有插孔25，插销24插在插孔25中。

进一步的，所述微波谐振腔1为八边形柱体结构。

进一步的，所述基座19、密封条23和插销24为钢化玻璃，基座19厚度为5-10mm，密封条23的厚度为基座19的0.5倍。

进一步的，所述插销24为圆锥形，椎体底面直径为1-2mm，锥角为10°-20°。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过设置微波谐振腔，使腔体内产生一个相对均匀的微波场分布，从而复合材料的加热温度更加的稳定，升温速率也会提高，提高了效率使成型周期短、固化效率高，并且提高升温速率会在一定范围内提高复合材料的压缩和弯曲强度，针对不同复合材料制件需求，温度曲线控制的微波加热固化工艺可以在通过缩短成型工艺时间来提高制造效率和保证材料的力学性能两个方面取得良好的平衡，如加强了纤维和树脂基体的结合作用；通过设计密封系统，使真空袋系统的真空度更好的得到控制；因真空加压成型，所以模具不需要设计支撑结构，更节省空间，使成本更低。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构框图；

图2为本实用新型的微波谐振腔的结构示意图；

图3为本实用新型的模具的结构示意图；

图4为本实用新型的密封系统的剖视图；

图5为本实用新型的基座的俯视图；

图6为基于本实用新型的插销的结构示意图；