Denne oppfinnelsen tilhører feltet komposittmaterialbehandlingsteknologi og involverer en fremstillingsmetode for en slankkarbonfiber kompositt firkantrørstrukturkomponent.
Bakgrunnsteknologi:
Karbonfiberkomposittmaterialer har blitt mye brukt i romfartsprodukter på grunn av deres fordeler med lett vekt, høy styrke, korrosjonsbestandighet, enkel støping og estetisk kvalitet. Den strukturelle trenden med komposittmaterialekomponenter har en tendens til å være forenklet og lett. Under de eksisterende tekniske forholdene er det imidlertid betydelige utfordringer i støpeprosesser for komposittmaterialer. En slik struktur er en slank komposittrørkomponent (se figur 1). Denne komposittmaterialkomponenten er slankkarbonfiber firkantet rørstrukturkomponent med en jevn tykkelse rundt produktet og en liten indre hulromstørrelse. Dimensjonene er (50 × 60) mm med en lengde på ca. 1000 mm. De indre og ytre overflatene til den slanke karbon firkantrørstrukturkomponenten må være glatt, spesielt den indre overflaten, som har påfølgende monteringsforbindelser. Dimensjonskravene til monteringsnøyaktighet er høye. Siden komposittmaterialets karbonfiberstruktur hovedsakelig er avhengig av fiberbelastningsoverføring, kan monteringsområdet ikke poleres eller modifiseres. De indre overflatemålene i monteringsområdet krever høy presisjon, og dimensjonene på de fire hjørneflatene (4 r) skal oppfylle størrelseskravene. Derfor må den indre overflaten av den slanke karbonfiberkompositt-firkantrørstrukturkomponenten stole på formdannelse for å sikre at de indre overflatedimensjonene oppfyller monteringskravene. På grunn av den strukturelle utformingen av denne komponenten som en firkantet rørstruktur og kompleksiteten til de eksisterende komposittmaterialeproduksjonsmetodene, ligger hovedkompleksiteten i utformingsprosessen av produktet. For å oppfylle de strukturelle kravene inkluderer de eksisterende støpemetodene hovedsakelig følgende måter:
1. Bruk av positiv formstøping: Risikoen ved denne metoden er at produktet og den positive formen passer godt etter å ha blitt varmet opp under avformingsprosessen, på grunn av den lille størrelsen på det indre hulrommet og den slanke strukturen til komponenten. støpt ved høy temperatur og trykk. Eksisterende støpemetoder kan ikke skille produktet fra den positive støpeformen, noe som resulterer i kvalitetsproblemer knyttet til avforming.
2. Bruk av negativ formstøping: Risikoen ved denne metoden er at selv om dimensjonene til den ytre overflaten kan garanteres, kan den ikke oppfylle kravene til dimensjonene til den indre overflaten og r-hjørneområdet som spesifisert av produktet . Derfor kan koordineringsnøyaktigheten som kreves for etterfølgende montering av produktet ikke garanteres.
3. Bruk av elastisk form: Negative og positive former brukes, hvor den positive formen erstattes av en ekspanderbar kjerneform eller en oppblåsbar kjerneform, som blåses opp av en ekstern luftkilde for å utvide og overføre trykk til overflaten av laminat. Støperisikoen ved denne metoden for den slankekarbonfiber kompositt firkantrørstrukturkomponenten ligger i de høye kravene til den oppblåsbare kjerneformen, som trenger en separat formingsprosess, noe som resulterer i komplekse produksjonsprosesser og økte produksjonskostnader.
I denne tekniske bakgrunnen, for en slik slank karbonfiber-firkantrørstrukturkomponent, som krever en enkel og lett form, glatte indre og ytre overflater, og innvendige overflatedimensjoner som oppfyller kravene til monteringsnøyaktighet, må det gjøres gjennombrudd på den eksisterende støpingen. prosesser. Denne oppfinnelsen benytter positiv formlaminering, bruker en jevn trykkplate for den ytre overflatedannende formen, og sikrer produktfjerning ved hjelp av utforming av hjelpeverktøy under forutsetning av å garantere produktkvalitet. Denne tekniske tilnærmingen oppnår produksjon av slanke karbonfiber firkantede rørstrukturkomponenter, forbedrer kvaliteten på delene og sikrer dimensjonskrav for nøyaktigheten av innvendig overflatemontering.