[发明专利]一种降低固化回弹的编织复合材料半圆管制备方法

说明书

本发明提供一种降低固化回弹的编织复合材料半圆管制备方法，包括以下步骤：将第一U形芯轴和第二U形芯轴相对扣紧合成的椭圆型芯轴；将碳纤维和玻璃纤维通过环形编织方法将椭圆型芯轴制备成织物增强体；将碳纤维和玻璃纤维在椭圆型芯轴外层每编制一层，通过胶带将椭圆型芯轴接缝处固定，沿切割线切割，将织物增强体上下两部分织物进行分离，得到两个U形织物；将切割好的U形织物放置在U形模具中固化得到U形复合材料管；切割U形复合材料管中多余部分，得到半圆管结构的纤维增强复合材料；本发明在U形芯轴接缝处切割织物能够有效切出包含一个半圆的织物增强体，能够有效降低复合材料半圆管的固化回弹，保证复合材料半圆管的制备精度。

技术领域

本发明涉及纤维增强复合材料制备技术领域，具体涉及一种降低固化回弹的编织复合材料半圆管制备方法。

背景技术

碳纤维增强复合材料具有高的强度，多用于航空航天等对轻量化有要求的领域，纤维增强复合构件通常需要加热固化。尽管固化过程增强了复合结构，但也会引入残余应力，这些残余应力会在冷却后保留在结构中，导致零件从工具中取出后发生结构变形。

复合材料半圆管作为常用的结构件有着广泛的应用需求，但是半圆管的结构精度也极易受固化回弹的影响。这导致零件参数不符合设计规范，也造成安装困难。并且这可能导致在组装过程中引入一定的外力，造成内部应力甚至导致结构损伤，影响构件的服役安全性。

为解决上述问题，本发明提出一种降低固化回弹的编织复合材料半圆管制备方法，以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种降低固化回弹的编织复合材料半圆管制备方法，其能够有效降低复合材料半圆管的固化回弹，提高复合材料半圆管的制备精度。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案如下：

一种降低固化回弹的编织复合材料半圆管制备方法，包括以下步骤：

步骤1；将第一U形芯轴和第二U形芯轴相对扣紧合成的椭圆型芯轴；

步骤2；将碳纤维和玻璃纤维通过环形编织方法将所述椭圆型芯轴制备成织物增强体；

步骤3；将所述碳纤维和所述玻璃纤维在所述椭圆型芯轴外层每编制一层，通过胶带将所述椭圆型芯轴接缝处固定，沿切割线切割，将所述织物增强体上下两部分织物进行分离，得到两个U形织物；

步骤4；将切割好的所述U形织物放置在U形模具中固化得到U形复合材料管；

步骤5，切割所述U形复合材料管中多余部分，得到半圆管结构的纤维增强复合材料。

优选地，所述第一U形芯轴和所述第二U形芯轴通过燕尾槽滑道连接而成，并在连接外表面设有接缝的所述椭圆形芯轴。

优选地，步骤2的具体步骤如下：

首先，编织过程采用环形编织装置完成，通过机械手控制所述第一U形芯轴和所述第二U形芯轴缓慢向导向环移动，所述碳纤维和所述玻璃纤维从所述椭圆型芯轴的端部开始混合编织；调整所述碳纤和所述玻璃纤维的混合比例可以降低复合材料的固化回弹，编织完成后，将覆盖编织织物的所述椭圆型芯轴取下，得到编织织物，

其次，所述编织织物设有编织角，调整所述编织角可以改变织物结构；通过涉及每层的所述编织角，形成编织角在层间的梯度变化，可以降低固化回弹。

优选地，所述多余部分是指除去半圆管之外的部分。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果如下：

1.本发明基于应对固化回弹的编织复合材料半圆管的制备方法采用U形芯轴进行编织织物，在U形芯轴接缝处切割织物能够有效切出包含一个半圆的织物增强体。