Технологические процессы формования, намотки и склеивания конструкций - Крысин В.Н.
ISBN 5-217-00533-5
Скачать (прямая ссылка):
Механизированная выкладка препрега с углом укладки слоев 5° применяется для изготовления деталей двойной, а также одинарной кривизны и заключается в автоматизированном изготовлении отдельных препрегов, слоев препрега, переносе слоев препрега на обработанную адгезивным составом форму и прикатке их к форме.
Требования по технологичности изделий при их конструировании зависят от содержания технологического процесса. Так, при технологическом процессе выкладки радиус закругления должен быть не менее 5 мм, а допуск на угол ориентации — в пределах 1°.
Режимы выкладки зависят от характеристик применяемого препрега. Параметры режимов изменяются в следующих диапазонах: скорость изменяется в пределах 1 ... 10 м/мин, температура — в пределах 20 ... 120° С, давление - в пределах 0,05 ... 0,15 МПа на 1 мм ширины препрега.
При автоматизированном процессе выкладки радиус закругления определяется видом механической обработки отвержденного пластика, а ориентация армирующего материала задается послойно, при этом изменение угла ориентации в одном слое не допускается. Контроль автоматизированного процесса выкладки выполняется в каждом слое по показателям, приведенным в табл. 4.1.
Автоматизированная линия изготовления заготовок обшивок из углеэпоксидных материалов разработана фирмой "Бритиш Аэроспейс"
Таблица 4.1
Показатель Используемые приборы Допустимая
и инструменты погрешность
контроля
Скорость выкладки Приборы установленные на ±0,1 м/мин
пульте
Давление прикатки То же ± 0,5 Па
Температура прикатки ± 5°С
Сила натяжения препрега 1 H
Угол ориентации Шаблон или угломер 0,5°
204
Рис. 4.7. Схема автоматизированной линии изготовления заготовок обшивок из углеэпоксидного материала, разработанного фирмой "Бритиш Аэроспейс":
1 - станок для выкладки препрега; 2 - форма; 3 - раскрой препрега; 4 - устройство для резания препрега; 5 - стол для комплектования заготовок; 6 - холодильник; 7 - стенд для подготовки вакуумного мешка; 8 — столы для формования и сборки; 9 - автоклав; 10 - стенд для подготовки препрега; 11 — отделение хранения и подготовки форм
(рис. 4.7). Процесс выкладки осуществляется автоматизированной системой, управляемой ЭВМ. На этой линии смонтирован автоклав для формования заготовок.
Выполненные пакеты препрега для передачи на формование можно хранить на стеллажах при температуре в цехе 18 ... 25° С и относительной влажности до 75%, Пакеты хранятся завернутыми в полиэтиленовую пленку, под которую закладывается бирка с указанием номера чертежа, по которому он изготовлен, даты выпуска, номера партии полуфабриката.
5. КОНТРОЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ, ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
5.1. КОНТРОЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ И ТИПОВЫЕ ДЕФЕКТЫ
Появление самолетов, скорость которых в три раза превышает скорость звука, вызвало необходимость разработки термостойких клеев.
При больших скоростях полетов используются полиамидные и
205
полибензимидазольные клеи. Кроме того, появились новые клеи, работающие при температуре 232° С до 30000 ч, при температуре 37 1° С до 200 ч и при температуре 457 ... 538° С до 10 ч.
Поверхность космического корабля "Спейс шаттл" оклеена плитками. Плитки соединены с корпусом корабля кремнийорганическим клеем. Плитки изготовлены на основе селикона, потому что темпсрату-
Контроль компонентов клеев
Процесс склеивания
Приготовление
Контрольные операции и оформление сопровождающей документац и и
Предварительная химическая обработка поверхности
Обработка поверхности после хранения
Контроль качества выполнения химической обработки поверхности
Нанесение грунтов и клея на склеиваемые поверхности и контроль режимов нанесения
Контрольная_ сборка узла с проверкой зазоров
Комплектование термопар
Сборка узла и изготовление вакуумного мешка с установкой термопар
Y
Контроль вакуумного мешка на герметичность
Загрузка в автоклав
Проверка вакуума и давления
Контроль времени термастатирования
Термостатирование
Распрессовка автоклава, демонтаж
Контроль режима склеивания и запись термограмм
Определение прочностных характеристик на образцах и контроль геометрических параметров и внешней поверхности узла
206
Рис. 5.1. Схема процесса склеивания и его контроля
pa клеевого слоя на орбите 112° С, а при спуске в слоях атмосферы поднимается до 260° С При таком перепаде температур наносится определенное число слоев грунтовки, что обеспечивает снижение разности коэффициентов теплового расширения алюминиевого сплава, из которого изготовлен корпус, и плиток.
Для получения клеевого соединения высокого качества выполняются (рис. 5.1):
1, Контроль компонентов клеев.
2. Контроль процесса нанесения грунтов и режимов их сушки.
3, Контроль режимов склеивания (температуры, давления, времени полимеризации и вакуумирования).
4. Определение прочностных характеристик на образцах.
Для оценки прочности клеевых соединений действует система проведения испытаний (рис. 5.2). На прочность клеевого соединения сильно влияет направление приложенной силы. Испытания на прочность при силе, направленной перпендикулярно плоскости соединения, выполняются на образцах, приведенных на рис. 5.2, д. В этом случае предел прочности при растяжении является довольно большим. Предел прочности при испытании на скалывание (рис 5.2, е) или на расслоение (рис. 5.2, ж и з) очень низкий. Когда клей находится в стекловидном состоянии, которое характерно для эпоксидных клеев, предел прочности на сдвиг с растяжением достигает 10 МПа, в то время как предел
