[发明专利]Z‑pin连接纤维复合材料喷管预制体成型方法

摘要

本发明公开了一种Z‑pin连接纤维复合材料喷管预制体成型方法，采用沿着母线平行方向缠绕成型方法，工艺简便，提高了材料利用率，降低了技术难度，拓宽了成型材料种类。Z‑pin将喷管预制体母线方向连续的纤维连接起来，将预制体连接为一个整体，提高了喷管整体性能。与针刺技术相比，Z‑pin的连接效果明显，同时降低了对基体材料的损伤程度。

主权项

Z‑pin连接纤维复合材料喷管预制体成型方法,其特征在于，包括以下步骤：S1、通过牵引装置牵引增强碳纤维依次通过胶槽酚醛树脂浸润、模具成型并预固化、高温烘道后固化处理，得高性能碳纤维增强酚醛Z‑pin；S2、在Z‑pin植入设备的软件里输入设计要求的Z‑pin点阵分布，根据缠绕布带宽度来确定Z‑pin的X方向的间距，利用Z‑pin植入设备将Z‑pin植入转移泡沫，Z‑pin植入泡沫长度等于Z‑pin总长的一半，Z‑pin植入角度为90°；S3、将加工完好的喷管芯模两端的轴心与缠绕机转轴顶针对齐，将喷管芯模安装在缠绕设备旋转轴上；S4、将喷管芯模模具进行表面处理，并将聚四氟乙烯隔离薄膜缠绕到芯模上；S5、进行线型试验，在喷管芯模上进行试缠，确定缠绕需要的布带宽度和缠绕张力；S6、通过缠绕机编写缠绕程序，采用碳纤维增强酚醛树脂预浸布沿着模具母线平行方向螺旋缠绕成型喷管预制体，缠绕相邻的两层布带之间搭接量为布带宽度的一半；S7、缠绕过程中可根据喷管不同部位的厚度调节缠绕层数，在喷管喉衬部位凹曲面进行补强；S8、缠绕成型结束，将Z‑pin通过超声辅助植入设备植入喷管预制体纤维布搭接区域，去除泡沫和额外的Z‑pin。