高溫環(huán)氧樹脂碳纖維預(yù)浸料ECS0017108制造工藝性研究.pdf

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1、高溫環(huán)氧樹脂碳纖維預(yù)浸料ECS0017．108制造工藝性研究宋文娟(哈航集團(tuán)復(fù)合材料廠)摘要：本篇論文介紹了預(yù)浸料ECS0017．108的工藝性研究。主要從使用中發(fā)現(xiàn)的一些問題進(jìn)行有針對性的研究。從常溫儲存期、預(yù)浸料表面粘性、操作過程中的問題及產(chǎn)品的檢測等幾方面詳細(xì)地介紹了在研究過程中出現(xiàn)的一些問題及解決辦法。預(yù)浸料ECS0017．108是一種最新使用的高溫環(huán)氧碳纖維預(yù)浸料，哈飛用于生產(chǎn)直升機(jī)的翦艙罩婷結(jié)構(gòu)件，其工藝性在研究過程中得到了很大程度上的提高，對于自身的復(fù)合材料工藝生產(chǎn)水平也是一個(gè)很好的經(jīng)驗(yàn)積累．關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；高溫環(huán)氧預(yù)浸料：制造工藝性l前言直九系列型機(jī)所使用的

2、預(yù)浸料ECS0002．10因國外供應(yīng)商不再生產(chǎn)，廠家推薦改用性能相當(dāng)?shù)念A(yù)浸料ECS0017。108代替。新的預(yù)浸料ECS0017．108制造方法由預(yù)浸料ECS0002．10溶劑法改為熱熔膠膜法。預(yù)浸料ECS0017．108制造方法的改變，其工藝性能產(chǎn)生了一些變化，這些變化對根據(jù)原預(yù)浸料ECS0002．10工藝特點(diǎn)制定的產(chǎn)品制造工藝帶來了影響。在最初使用ECS0017，108制造4架機(jī)直九零件過程中發(fā)現(xiàn)了一些對產(chǎn)品制造質(zhì)量有較大影響的問題，如下：1)常溫儲存期短；2)預(yù)沒料與工裝的粘合性不好：3)預(yù)浸料鋪貼時(shí)韌性較差，局部貼合不好，鋪疊后出現(xiàn)局部的鼓包現(xiàn)象；4)預(yù)浸料在未固化狀

3、態(tài)下切割之后，切口處有干碳絲出現(xiàn)；5)產(chǎn)品工藝性不穩(wěn)定，厚度波動(dòng)比較大，按現(xiàn)有驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)超差率比較大。由于這些問題對產(chǎn)品的質(zhì)量有較大的影響。因此開展了專項(xiàng)的技術(shù)攻關(guān)，解決使用預(yù)浸料ECS0017．108的工藝問題。2工藝攻關(guān)的技術(shù)思路和解決的主要問題原預(yù)浸料ECS0002。10在直九型機(jī)上主要用在前艙罩、艙門和一些耐溫結(jié)構(gòu)系統(tǒng)件，在改換薪料后，針對具體情況，我們主要以成型方法比較特殊的前艙罩管梁為攻關(guān)對象，根據(jù)預(yù)浸料性能特點(diǎn)及部分零件的制造工藝方法進(jìn)行研究，主要針對常溫有效期短、預(yù)浸料與工裝貼合性差以及局部鼓包等問題確定了攻關(guān)方案。1)研究不同批次ECS0017．108在不同放

4、置條件’卜．的使用時(shí)間。確定從．1i藝操作角度來講比較適用的常溫使用期，并與供應(yīng)商聯(lián)系，進(jìn)一步延長常溫有效期。2)工藝研究采取措施，改善預(yù)浸料與模具的貼合問題。3)對鋪層過程中出現(xiàn)較嚴(yán)重局部鼓包的管梁，標(biāo)記鼓包位置，固化后割切檢查此部位產(chǎn)品的內(nèi)部質(zhì)量，確定鋪放缺陷是否影響產(chǎn)品質(zhì)量。4)割切一定的零件，進(jìn)行金相放大，檢查切面R角的內(nèi)部質(zhì)量，與原材料制造零件(用報(bào)廢品)對比。5)無損提供此批零件厚度的實(shí)測數(shù)值，攻關(guān)組將統(tǒng)計(jì)、分析數(shù)值，為完善產(chǎn)品驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)提供基礎(chǔ)的依據(jù)。87通過大量的試驗(yàn)和無損檢測的厚度記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及處理，完善復(fù)合材料零件的工藝方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)根據(jù)所得到的結(jié)

5、果進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)而得到關(guān)于預(yù)浸料ECS0017．108：[藝技術(shù)的一系列結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)。此問題的研究成功為所有型號的制造奠定技術(shù)基礎(chǔ)并提供技術(shù)支持。3預(yù)浸料ECS0002。10、預(yù)浸料ECS0017．108兩種材料的性能對比1)兩種預(yù)浸料的纖維、樹脂、固化參數(shù)均相同；Ecso002．10EcS0017+108拉伸強(qiáng)度(MPa)≥700拉伸模量(GPa)65±562±5≥70(230C)層間剪切強(qiáng)度(MPa)≥45(1500C)≥43(1500C)漫漬率45％43％單位垂量(∥m2)400士20400士25單層厚度(mm)0．220．225±0．0153)制造方法上的區(qū)別是：ECS0

6、002．10采用濕法(浸潤)制造方法，ECS0017．108采用熱溶制造方法。4)表面粘性的區(qū)別：ECS0002．10表面粘性非常好，常溫有效期內(nèi)變化不大：ECS0017．108表面糙性不好，常溫有效期內(nèi)變化非常大。5)在生產(chǎn)過程中，按設(shè)計(jì)要求在組件膠接過程中做搭接剪切隨爐試片，兩種材料的隨爐試片搭接剪切強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)如下：組件一搭接剪切強(qiáng)度ES0002．10ECS0017．108序號產(chǎn)品編號搭接剪切強(qiáng)度(Mpa)產(chǎn)品編號搭接剪切強(qiáng)度(Mpa)l200300l17．220030119．6219．49．83200300211．4899．849．31111．557．25510-367．

7、77312．576．520030129．0079l88．0689，98543920030088．82212200301312．7972109．0586112．9086。117．58092200400112．1887128．056711．0066138．37688200400213．5119147．5919812．546515200300910．6895200400312．1732169．9718ln．4252179．70258200400410．64189．3505412．641911．806l2004