Cette invention appartient au domaine de la technologie de traitement des matériaux composites et implique un procédé de fabrication d'untube carré composite en fibre de carbonecomposant de structure.
Technologie de base :
Les matériaux composites en fibre de carbone ont été largement utilisés dans les produits aérospatiaux en raison de leurs avantages de légèreté, de haute résistance, de résistance à la corrosion, de moulage facile et de qualité esthétique. La tendance structurelle des composants en matériaux composites tend à être simplifiée et légère. Cependant, dans les conditions techniques actuelles, les processus de moulage de matériaux composites présentent des défis importants. Une de ces structures est un composant tubulaire composite mince (voir Figure 1). Ce composant en matériau composite est un mincetube carré en fibre de carbonecomposant de structure avec une épaisseur uniforme autour du produit et une petite taille de cavité interne. Les dimensions sont de (50 × 60) mm pour une longueur d'environ 1000 mm. Les surfaces intérieures et extérieures du composant de structure en tube carré de carbone mince doivent être lisses, en particulier la surface intérieure, qui comporte des connexions d'assemblage ultérieures. Les exigences dimensionnelles en matière de précision d'assemblage sont élevées. Étant donné que la structure en fibre de carbone du matériau composite repose principalement sur le transfert de charge des fibres, la zone d'assemblage ne peut pas être polie ou modifiée. Les dimensions de la surface intérieure dans la zone de montage nécessitent une grande précision et les dimensions des quatre coins (4 r) doivent répondre aux exigences de taille. Par conséquent, la surface intérieure du composant mince de structure de tube carré composite en fibre de carbone doit s'appuyer sur un formage de moule pour garantir que les dimensions de la surface interne répondent aux exigences d'assemblage. Cependant, en raison de la conception structurelle de ce composant sous la forme d'une structure en tube carré et de la complexité des méthodes de fabrication des matériaux composites existantes, la principale complexité réside dans le processus de démoulage du produit. Pour répondre aux exigences structurelles, les méthodes de moulage existantes incluent principalement les manières suivantes :
1. Utilisation du moulage par moule positif : le risque de cette méthode est que pendant le processus de démoulage, en raison de la petite taille de la cavité interne et de la structure élancée du composant, le produit et le moule positif s'emboîtent étroitement après avoir été chauffés et moulé à haute température et pression. Les méthodes de moulage existantes ne peuvent pas séparer le produit du moule positif, ce qui entraîne des problèmes de qualité liés au démoulage.
2. Utilisation du moulage par moule négatif : le risque de cette méthode est que même si les dimensions de la surface extérieure peuvent être garanties, elle ne peut pas répondre aux exigences relatives aux dimensions de la surface intérieure et de la zone du coin R telles que spécifiées par le produit. . Par conséquent, la précision de coordination requise pour l’assemblage ultérieur du produit ne peut être garantie.
3. Utilisation d'un moule élastique : des moules négatifs et positifs sont utilisés, le moule positif étant remplacé par un moule à noyau extensible ou un moule à noyau gonflable, qui est gonflé par une source d'air externe pour se dilater et transmettre la pression à la surface du stratifié. Le risque de moulage de cette méthode pour les mincestube carré composite en fibre de carboneLe composant de structure réside dans les exigences élevées imposées au moule à noyau gonflable, qui nécessite un processus de formage séparé, ce qui entraîne des processus de production complexes et des coûts de production accrus.
Dans ce contexte technique, pour un composant de structure en tube carré en fibre de carbone aussi mince, qui nécessite une forme simple et légère, des surfaces intérieures et extérieures lisses et des dimensions de surface interne qui répondent aux exigences de précision d'assemblage, des percées doivent être réalisées sur le moulage existant. processus. Cette invention utilise un laminage positif du moule, utilise une plaque de pression uniforme pour le moule de formation de surface externe et assure le démoulage du produit avec l'aide d'un outillage auxiliaire de démoulage dans le but de garantir la qualité du produit. Cette approche technique permet de fabriquer des composants de structure en tube carré mince en fibre de carbone, d'améliorer la qualité des pièces et de garantir les exigences dimensionnelles pour la précision de l'assemblage des surfaces internes.