Приложение №1;doc

Апробирование технологического
комплекса изготовления силовых
и высокоточных
размеростабильных элементов
конструкций интегрального типа
из волокнистых композиционных
материалов
Слайд 1
Преимущества конструкций
интегрального типа:
•
•
•
•
Дополнительное уменьшение массы, благодаря
снижению количества механических соединений;
Снижение себестоимости за счет исключения всех
производственных операций, связанных с
конструктивными разъемами (подгонка, сверление,
сборка);
Сокращение технологического цикла, поскольку все
детали формируются в конструкции, одновременно,
при этом объем сборочных работ сводится к
минимуму;
Упрощение расчетов и проектирования , что
позволяет снизить коэффициент запаса прочности.
Слайд 2
Термокомпрессионный метод формования
изделий интегральных подкрепленных
конструкций
Принцип данного метода заключается в том, что формование
пакета композита во взаимноперпендикулярных плоскостях
осуществляется упругой деформацией терморасширяющихся
оправок, помещённых во внутренних полостях изделия.
Типовое изображение
1 – Слои препрега углеленты
2 – Металлический вкладыш
3 – Силиконовые терморасширяющиеся оправки
4 – Форма для изготовления изделия
Слайд 3
Терморасширяющиеся оправки
Материал эластичной оправки должен обладать следующими
свойствами:
• высокой эластичностью, необходимой для передачи давления
равномерно по всем направлениям;
• стабильностью свойств при циклическом воздействии
температуры и давления;
•
значение КЛТР не ниже (250×10-6) 1/ С, которое должно быть
постоянным в процессе эксплуатации;
• твердостью в пределах (35 ÷ 50) единиц по Шор А
Виксинт У-2-28
Пентэласт 750-A
Форма для изготовления оправок
Aircast 3700
Слайд 4
Свойства силиконовых
компаундов
Марка силиконового
компаунда
Виксинт У-2-28
Aircast 3700
Пентэласт-750А
Количество компонентов и
их соотношения
Три:
Паста У-2 - 100 м.ч
Катализатор №28 - 1÷2
м.ч.
ГФЖ 136-41 -0,7÷2 м.ч.
Два:
Часть А – 100
м.ч.
Часть В – 12
м.ч.
Два:
Компонент А – 1
м.ч.
Компонент Б – 1
м.ч
Максимальная
температура эксплуатации,
°С
250
232
250
3÷8 при 20 °С
1 при 25°С
1,5 ÷2 при 23°С
Не менее 220
180
300÷500
35÷50
45÷55
38÷43
3÷6×10-4
2,5×10-4
2,5×10-4
2,2
1,25
24 ÷72 при 20 °С
24 при 25 °С
1,12
24 при 25 °С
Конечные механические
свойства через 72 ч.
не более 4
0
Время жизни, ч
Относительное удлинение
при разрыве, %
Твердость по Шору А,
условных единиц
Коэффициент термического
расширения, ºС-1
Плотность, г/см
Время отверждения, ч
Усадка, %
менее 0,05
Слайд 5
Размеростабильная несущая
конструкция корпуса
объектива на различных
этапах изготовления
Укладка на форму слоев
препрега углеленты
Собранная на форме
конструкция в
неотвержденном состоянии
Слайд 6
Размеростабильная несущая
конструкция корпуса объектива на
различных этапах изготовления
Конструкция помещенная в
автоклав
Извлечение
терморасширяющихся
оправок из полостей
изделия после формования
Слайд 7
Размеростабильная несущая
конструкция корпуса объектива на
различных этапах изготовления
Механическая обработка
изделия
Готовое изделие
Слайд 8
Схема основных операций
технологического процесса
Входной контроль материалов
Изготовление образцов
однонаправленного материала
Подготовка наполнителей
Определение термоупругих
характеристик
однонаправленного
материала
Пропитка углеленты связующим
Корректировка углов
армирования в элементах
изделия
Укладка на форму слоев препрега,
формующих оболочку и
фланцы изделия
Подготовка формующей
оснастки
Изготовление
формующих
терморасширяющихся
оправок
Раскрой заготовок препрега
Сборка пакета заготовок
препрега на оправках
Установка терморасширяющихся оправок и металлических ЗЭ
Сборка оснастки
Формование
Мехобработка кромок фланцев и ребер, ЗЭ
Контроль геометрических параметров
Слайд 9
Пример изготовления зеркала
космического радиотелескопа
Процесс изготовления – двухстадийный. На первом этапе
проводится формование отражающей оболочки изделия.
Второй этап – на оболочку приформовываются ребра
жесткости.
Фрагмент изделия
Фрагмент оснастки
Слайд 10
Конструкции
интегрального типа
Корпусные конструкции
Каркасные и ферменные
конструкции
Размеростабильная несущая
конструкция
Параболические антенны
Слайд 11
Преимущества
технологического комплекса
•
•
•
•
•
процесс изготовления подкрепленных конструкций имеет пооперационнораздельную структуру, что позволяет одновременно выполнять выкладки
препрегов в разных производственных помещениях и использовать для этого
универсальное оборудование (намоточное, выкладочное и т.п.);
структура технологического процесса позволяет производить корректировку
схемы армирования, не изменяя конфигурации формующих оправок и вкладышей из
силиконовой резины;
конструкция технологической оснастки позволяет изготавливать эластичные
оправки и вкладыши без применения специального оборудования, используемого в
резинотехнической промышленности (пресса, прокатные валки и т.п.), а также
допускает изменение контуров сечения силиконовых оправок в случае
корректировки толщины композитных элементов конструкции;
комплект специальных эластичных оправок и вкладышей, изготовленных в
специальной оснастке, может использоваться многократно; в случае местных
повреждений их можно восстанавливать в условиях опытного производства;
при необходимости, переходя от опытного производства к мелкосерийному
наращивание темпов производства обеспечивается простым увеличением единиц
технологической оснастки
Слайд 12
Спасибо
за внимание !
Слайд 13