[发明专利]一种复合材料预制体的制作方法

说明书

一种复合材料预制体的制作方法，包括以下步骤：干纤维稳定化处理：对干纤维织物进行稳定化处理；RTM结构铺层展开：将RTM预制体零件展开行成2D平面图形，将干纤维织物下料到2D平面图形的RTM预制体零件上形成2D料片；2D料片固化：按照复合材料的铺叠顺序将2D料片整理成组，将成组的2D料片固化；3D预制体压实：将固化后的2D料片组装成3D预制体并压实，制作形成RTM预制体，针对树脂转移模塑成型编织复合材料增强材料预制体制备存在的不足，将RTM预制体零件展开到2D平面，然后固化到3D预制体压实的，使得RTM法成型的复合材料零件结构稳定性对比现有技术更好。

技术领域

本发明涉及复合材料液体成型领域，特别涉及一种复合材料预制体的制作方法。

背景技术

复合材料（CompositeMaterials）是由两种或两种以上不同性能、不同形态的材料，通过复合工艺组合而成的新型材料。复合材料既能保持原材料的主要性能，又能通过复合效应与协同效应获得单一原材料不具备的性能，克服单一材料的缺点，从而满足各种不同的需求。

复合材料的用量已成为衡量军用装备先进性的重要标志。复合材料的兴起丰富了现代材料家族。尤其是具备高强度、高模量、低比重碳纤维增强复合材料的出现，使其成为各类军民装备重要的候选材料之一。美国国防部在2025年国防材料发展预测中提到，只有复合材料能够将强度、模量和耐高温的指标在现有基础上同时提高25%以上。复合材料正成为航空以及国防装备的关键材料。

国际先进军民用飞机中，复合材料用量持续增长。主要应用复合材料的部位包括整流罩、平尾、垂尾、平尾翼盒、机翼、中前机身等。F-22战机与空客A380飞机的复合材料用量在20%-25%之间，而波音B787与空客A350的复合材料用量将突破50%，超越铝合金成为用量最大的材料。飞机正进入复合材料时代。

复合材料因具有高比强度、高比刚度、抗疲劳、耐腐蚀等特性，广泛应用于航空、航天、高铁、汽车等领域。在复合材料各类成型工艺当中，RTM成型工艺具有操作简单、成型制品修整量小、生产成本低廉等优点，因此被广泛应用于各类复合材料制品的成型加工之中。

树脂传递模塑法（Resin Transfer Mouldin，RTM），是在一定的压力下将一定配比的树脂和固化剂的混合物输送到预先放好的纤维增强材料的闭合模具当中，浸渍模具中的增强材料预制体，浸渍完成后，在一定的固化温度下固化，固化完全后进行脱模，最后得到质量良好的复合材料成型制品。该项技术可不用预浸料、热压罐，有效地降低设备成本、成型成本。该项技术近年来发展很快，在飞机工业、汽车工业、舰船工业等领域应用日广，并研究发展出RFI、VARTM、SCRIMP、SPRINT等多种分支，满足不同领域的应用需求。

但是RTM法成型的复合材料零件结构复杂，编制和缝纫技术难度高，有的结构交织点太少，结构稳定性不好，导致在树脂注射时易受压力产生冲刷变形，从而出现成型后RTM零件结构变形现象，导致零件报废。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种复合材料预制体的制作方法，针对树脂转移模塑成型编织复合材料增强材料预制体制备存在的不足，提出一种预先稳定干纤维织物，将RTM预制体零件展开到2D平面，然后固化到3D预制体压实的复合材料RTM预制体的成型方法，解决了RTM法成型的复合材料零件结构稳定性不好的缺点。

本发明采用的技术方案如下：

一种复合材料预制体的制作方法，包括以下步骤：

干纤维稳定化处理：对干纤维织物进行稳定化处理；

RTM结构铺层展开：将RTM预制体零件展开行成2D平面图形，将干纤维织物下料到2D平面图形的RTM预制体零件上形成2D料片；

2D料片固化：按照复合材料的铺叠顺序将2D料片整理成组，将成组的2D料片固化；