專利名稱：嵌入式共固化連續(xù)預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料鋪帶制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料技術(shù)，尤其是一種嵌入式共固化連續(xù)預(yù)浸阻尼層的復(fù)合材料鋪帶制作工藝，屬于復(fù)合材料動(dòng)力學(xué)改性研究領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
復(fù)合材料結(jié)構(gòu)本身的阻尼特性要比常見(jiàn)金屬的高10-100倍，但是這在應(yīng)用中仍然偏低，然而復(fù)合材料力學(xué)性能的可設(shè)計(jì)性又為其阻尼性能的進(jìn)一步提高創(chuàng)造了廣闊空間。嵌入式共固化復(fù)合材料阻尼結(jié)構(gòu)就是將三種不同性質(zhì)的材料(如碳纖維、樹(shù)脂和粘彈性阻尼材料)，通過(guò)物理或化學(xué)的方法經(jīng)人工或現(xiàn)代工藝復(fù)合而成的一種多相固體。其基體相、增強(qiáng)相和粘彈性阻尼材料在性能上起協(xié)調(diào)作用，從而達(dá)到大幅度地提高復(fù)合材料構(gòu)件阻尼的目的，得到單一材料難以比擬的綜合力學(xué)性能。與傳統(tǒng)的阻尼結(jié)構(gòu)相比，這種事先阻尼處理復(fù)合材料其阻尼層是鑲嵌在基體材料內(nèi)部的，具有不脫落、抗老化等優(yōu)點(diǎn)，在航空、航天、高速列車等高科技領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。復(fù)合材料由于其本身具有很高的比強(qiáng)度、比剛度以及優(yōu)良的阻尼特性，近年來(lái)在高速列車、航空、航天等高科技領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。申請(qǐng)人申請(qǐng)的中國(guó)發(fā)明專利《嵌入式共固化高阻尼復(fù)合層合材料結(jié)構(gòu)的制作工藝》(申請(qǐng)?zhí)?01010177278. 8)，將復(fù)合材料力學(xué)性能的可設(shè)計(jì)性與粘彈性材料的高阻尼特性相結(jié)合，在設(shè)計(jì)階段就將粘彈性材料作為復(fù)合材料的一層，按照確定的鋪設(shè)順序通過(guò)壓片將粘彈性材料置入復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中，經(jīng)共固化后使其基體樹(shù)脂相、增強(qiáng)相和粘彈性阻尼材料在性能上起協(xié)調(diào)作用，從而達(dá)到大幅度地提高復(fù)合材料構(gòu)件阻尼、控制結(jié)構(gòu)的共振幅值的目的，得到單一材料難以比擬的綜合力學(xué)性能。但原專利是采用壓片工藝制作粘彈性阻尼薄膜，往往要受制膜設(shè)備工程壓力的限制，使粘彈性阻尼薄膜不能制作的太大，所以該工藝適合于生產(chǎn)尺寸比較小的工件。中國(guó)專利申請(qǐng)《嵌入式高溫共固化大阻尼復(fù)合材料及其制備工藝》(申請(qǐng)?zhí)?01210030874. 2)，它采用將未硫化的粘彈性阻尼材料制成溶液刷涂或/和噴涂到復(fù)合材料預(yù)浸料表面，按照設(shè)計(jì)的鋪層順序，在熱壓罐中完成共固化，并充分利用氯化丁基橡膠良好的粘合性，使共固化后的粘彈性阻尼材料與復(fù)合材料預(yù)浸料在界面分子間形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，讓其層間能緊密地結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)在不損失構(gòu)件剛度的情況下，大大提高復(fù)合層合材料結(jié)構(gòu)阻尼性能。但原專利是采用手工刷涂或噴涂工藝，自動(dòng)化程度比較低，加之汽油容易揮發(fā)，污染環(huán)境，適合于小批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種嵌入式共固化連續(xù)預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料鋪帶制作工藝，該工藝提出以丁基橡膠(IIR)與氯化丁基橡膠(CIIR)的混合物作為粘彈性阻尼材料的主要原料，并將其溶解于有機(jī)溶劑中，將玻璃布(或碳纖維)先在液態(tài)樹(shù)脂中完成預(yù)浸工藝，然后在粘彈性阻尼材料溶液中進(jìn)行二次或多次預(yù)浸粘彈性材料工藝，使帶粘彈性薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化和自動(dòng)化，最終制成帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料，按照共固化工藝曲線將其制成嵌入式復(fù)合材料阻尼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，從而獲得輕質(zhì)大阻尼復(fù)合材料構(gòu)件，使復(fù)合材料結(jié)構(gòu)不僅具有高阻尼、抗疲勞和抗沖擊等特性，而且還進(jìn)一步提高了結(jié)合面的力學(xué)性能。為實(shí)現(xiàn)嵌入式共固化復(fù)合材料大阻尼構(gòu)件制作工藝的自動(dòng)化和集成化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案—種嵌入式共固化連續(xù)預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料鋪帶制作工藝，步驟如下I)根據(jù)粘彈性材 料成份質(zhì)量份數(shù)比準(zhǔn)備原料；2)制備混煉膠，先將橡膠原料加入密煉機(jī)混煉一分鐘，混勻后加大輥距，然后加入除硫化劑以外的其他各種配合劑混煉3分鐘，最后加入硫化劑，再混煉一分鐘，確保混煉膠均勻后，出片待用；3)粘彈性阻尼材料溶液的制備，將步驟2)制備好的混煉膠薄片加入120號(hào)汽油中，室溫下密封靜置存放24小時(shí)，使混煉膠片完全溶解于120號(hào)汽油中，形成未硫化的橡膠溶液；4)利用步驟3)制備的粘彈性阻尼材料溶液對(duì)復(fù)合材料預(yù)浸料進(jìn)行至少一次預(yù)浸工藝，制成帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料；同時(shí)利用濕式烘干和自然風(fēng)干相結(jié)合工藝，或者濕式烘干和干式烘干相結(jié)合的工藝將帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料中的120號(hào)汽油變成氣態(tài)汽油，通過(guò)熱交換器冷卻氣態(tài)汽油和水蒸氣混合物成為液態(tài)油水混合物，再將冷卻后液態(tài)油水混合物送入油水分離器，對(duì)120號(hào)汽油進(jìn)行分離回收再利用；5)把步驟4)中制成帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料作為特定的鋪層嵌入到復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中，然后一起放入熱壓罐的真空袋中，高度抽真空，熱壓罐的加工工藝參數(shù)按照樹(shù)脂的固化曲線進(jìn)行，這樣就完成用共固化工藝制成嵌入式共固化復(fù)合材料阻尼結(jié)構(gòu)的工件。所述步驟4)中的濕式烘干塔為不銹鋼焊接而成，將兩個(gè)半球形蓋分別焊接在空心
圓柱體的上下端，其中上部留有高溫水蒸汽的進(jìn)入口，最頂部留有氣體汽油和水蒸汽的出
口，最下部留有液態(tài)油水混合物的出口，在塔的底部有兩個(gè)平行的復(fù)合材料預(yù)浸料的進(jìn)出
口槽，槽口要焊接的足夠高，防止塔底部液態(tài)油水混合物溢出，塔頂部張力輥的位置要能調(diào)
整，確保運(yùn)行中的張力輥中心線與復(fù)合材料預(yù)浸料的進(jìn)出口槽平行，在濕式烘干塔的側(cè)面
一定要開(kāi)一個(gè)讓人能進(jìn)出的密封門，該門主要用作對(duì)整個(gè)濕式烘干塔維修和對(duì)調(diào)節(jié)輥的調(diào)M
iF. O所述步驟4)中的預(yù)浸及烘干工藝為，復(fù)合材料預(yù)浸料經(jīng)位于粘彈性材料溶液槽中的粘彈性阻尼材料浸濕后，再經(jīng)擠膠輥擠膠后進(jìn)入濕式烘干塔烘干后收卷；在濕式烘干過(guò)程中，將110-130度的水蒸氣通入到濕式烘干塔中，使剛剛經(jīng)過(guò)預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料的鋪帶進(jìn)入該濕式烘干塔中，在塔頂形成氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物，該混合物通過(guò)氣泵從濕式烘干塔頂排出經(jīng)流量控制閥進(jìn)入熱交換器，使氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物變成液態(tài)的汽油和水的混合物，該液態(tài)油水混合物再經(jīng)油水分離器，完成汽油回收再利用，在濕式烘干塔的中下方，同樣會(huì)形成液態(tài)汽油和水的混合物，將該處生成汽油和水的混合物從塔底口導(dǎo)出和經(jīng)熱交換器產(chǎn)生的汽油和水混合物一起送入油水分離器。然后再將濕式烘干后的卷帶放在通風(fēng)陰涼環(huán)境下，把殘留在鋪帶上的水分自然風(fēng)干，這樣就制成了帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料，該工藝適合于中等批量生產(chǎn)，而且還可以多次預(yù)浸阻尼薄膜。所述步驟4)中的預(yù)浸及烘干工藝為，復(fù)合材料預(yù)浸料經(jīng)位于粘彈性材料溶液槽中的粘彈性阻尼材料浸濕后，再經(jīng)擠膠輥擠膠后進(jìn)入濕式烘干塔烘干后，最后經(jīng)小導(dǎo)向輥和擠膠輥擠膠后進(jìn)入干式烘干爐烘干后收卷；在濕式烘干過(guò)程中，將110-130度的水蒸氣通入到濕式烘干塔中，使剛剛經(jīng)過(guò)預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料鋪帶進(jìn)入該濕式烘干塔中，在塔頂形成氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物，該混合物通過(guò)氣泵從濕式烘干塔頂排出經(jīng)流量控制閥進(jìn)入熱交換器，使氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物變成液態(tài)的汽油和水的混合物，該液態(tài)油水混合物再經(jīng)油水分離器，完成汽油回收再利用，在濕式烘干塔的中下方，同樣會(huì)形成液態(tài)汽油和水的混合物，將該處生成汽油和水的混合物從塔底口導(dǎo)出和經(jīng)熱交換器產(chǎn)生的汽油和水混合物一起送入油水分離器。然后再將濕式烘干后的帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料經(jīng)小導(dǎo)向輥、擠膠輥送入干式烘干爐烘干后收卷，干式烘干的目的是將濕式烘干過(guò)程中殘留在鋪帶上的水分去掉，這樣就制成了帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料，該工藝適合于較大批量生產(chǎn)，而且還能在復(fù)合材料預(yù)浸料上連續(xù)多次預(yù)浸阻尼薄膜。 所述步驟4)中的預(yù)浸及烘干工藝為，玻璃布或碳纖維鋪帶經(jīng)導(dǎo)向輥、膠槽中的浸膠輥、擠膠輥進(jìn)入第一干式烘干爐烘干，制成不帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料，再通過(guò)位于粘彈性材料溶液槽中的粘彈性阻尼材料浸濕后，經(jīng)擠膠輥擠膠后進(jìn)入濕式烘干塔烘干后，最后經(jīng)牽引輥和小導(dǎo)向輥等進(jìn)入第二干式烘干爐烘干后收卷；圖3中調(diào)節(jié)輥22是調(diào)節(jié)鋪帶的張緊程度的；在濕式烘干過(guò)程中，將110-130度的水蒸氣通入到濕式烘干塔中，使剛剛經(jīng)過(guò)預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料鋪帶進(jìn)入該濕式烘干塔中，在塔頂形成氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物，該混合物通過(guò)氣泵從濕式烘干塔頂排出經(jīng)流量控制閥進(jìn)入熱交換器，使氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物變成液態(tài)的汽油和水的混合物，該液態(tài)油水混合物再經(jīng)油水分離器，完成汽油回收再利用，在濕式烘干塔的中下方，同樣會(huì)形成液態(tài)汽油和水的混合物，將該處生成的汽油和水混合物從塔底口導(dǎo)出和經(jīng)熱交換器產(chǎn)生的汽油和水混合物一起送入油水分離器。這樣實(shí)現(xiàn)了帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料的連續(xù)化和集成化生產(chǎn)，非常適合于大批量生產(chǎn)。所述第一干式烘干爐和第二干式烘干爐為立式烘干爐或臥式烘干爐，而且第一干式烘干爐和第二干式烘干爐的烘干工藝參數(shù)是不同的。第一干式烘干爐的工藝參數(shù)是由制作復(fù)合材料預(yù)浸料的工藝參數(shù)所確定的，與現(xiàn)有技術(shù)相同，這里不再重述，而第二干式烘干爐的烘干主要是為了自動(dòng)化地去除殘留在經(jīng)濕式烘干后的帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料上的水分。所述濕式烘干塔的工藝參數(shù)為，在濕式烘干塔的底部溫度應(yīng)保持在65 80°C，中部溫度應(yīng)保持在80 100°C，頂部溫度應(yīng)保持在100 130°C。同時(shí)控制好鋪帶行進(jìn)速度，以在粘彈性材料薄膜中不出現(xiàn)小氣泡、不存在殘留汽油為宜。所述第二干式烘干爐工藝參數(shù)為，在立式烘干爐中，底部溫度應(yīng)保持在40 60°C，中部溫度應(yīng)保持在60 100°C，上部溫度應(yīng)保持在100 120°C;在臥式烘干爐中，鋪帶進(jìn)口出口處溫度應(yīng)保持在60 100°C，中部溫度應(yīng)保持在100 120°C。所述的復(fù)合材料預(yù)浸料在浸膠前，先在其鋪帶的起始端制作一個(gè)通過(guò)卡扣(像腰帶上用的卡扣一樣)連接的引帶，引帶另一端與收卷輥相連，并將引帶安裝到整個(gè)預(yù)浸及烘干工藝的裝置上，再啟動(dòng)該預(yù)浸工藝生產(chǎn)線，引帶先通過(guò)該生產(chǎn)線(注意可通過(guò)預(yù)先調(diào)大擠膠輥、牽引輥輥距，讓卡口裝置順利通過(guò)擠膠輥、牽引輥，等卡口裝置通過(guò)擠膠輥、牽引輥后再將輥距調(diào)回原來(lái)大小)，并拉著預(yù)浸后的復(fù)合材料預(yù)浸料的鋪帶一起通過(guò)線上的各個(gè)裝置，待一卷預(yù)浸料加工完成后，將預(yù)浸料卷從收卷輥上取出，然后打開(kāi)卡扣將引帶從預(yù)浸料卷內(nèi)抽出重復(fù)使用，這樣每次開(kāi)機(jī)生產(chǎn)能節(jié)約一個(gè)布帶長(zhǎng)度的復(fù)復(fù)合材料預(yù)浸料的鋪帶。所述步驟5)中的共固化工藝條件為真空袋內(nèi)的真空度為-O. 099- -O. 097MPa,熱壓罐中氣體壓力為O. 4-0. 6MPa，溫度要按所使用樹(shù)脂的固化要求控制熱壓罐內(nèi)溫度，包括其升溫速率、降溫速率，保溫時(shí)間等，制作完成后，試件出罐前要待熱壓罐內(nèi)溫度降至40-70°C時(shí)，卸壓冷卻，取出嵌入式共固化大阻尼復(fù)合材料制品。本發(fā)明中步驟I)、步驟2)、步驟3)、步驟5)與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。本發(fā)明在原專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?01010177278. 8)基礎(chǔ)上，在樹(shù)脂預(yù)浸料工藝之后加上粘彈性阻尼材料的二次或多次預(yù)浸工藝，制成帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料，然后按照預(yù)浸料的固化工藝曲線進(jìn)行共固化，使復(fù)合材料結(jié)構(gòu)不僅具有高阻尼、抗疲勞和抗沖擊等特性，而且還進(jìn)一步提高了結(jié)合面的力學(xué)性能。為實(shí)現(xiàn)嵌入式共固化復(fù)合材料大阻尼構(gòu)件制作工藝的自動(dòng)化和集成化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。本發(fā)明保留了原專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?01010177278. 8)的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)形式(如圖I所示)，進(jìn)一步改進(jìn)了復(fù)合材料預(yù)浸料的制備方法，提出了圖2 (a)、圖2(b)、圖2(c)和圖3所示的多套自動(dòng)生產(chǎn)嵌入式共固化復(fù)合材料大阻尼鋪帶的制作工藝，將混煉好的生膠溶于有機(jī)溶劑中(120號(hào)汽油中，當(dāng)然也可以是其它有機(jī)溶劑)，制成粘彈性材料溶液，提出將預(yù)浸過(guò)樹(shù)脂的復(fù)合材料鋪帶以一定的速度通過(guò)粘彈性材料的溶液池，使之浸潰上一定厚度的粘彈性材料溶液，通過(guò)擠膠輥，然后分別經(jīng)過(guò)本發(fā)明提出的濕式烘干裝置和干式烘干裝置使粘彈性材料溶液中的汽油和水分分別揮發(fā)，最終利用熱交換器和油水分離器將揮發(fā)的汽油回收，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。這樣在原預(yù)浸料的表面上又添加了兩層(上下表面)粘彈性材料薄膜，如果設(shè)計(jì)的粘彈性阻尼材料薄膜較厚，可以通過(guò)多次預(yù)浸粘彈性材料的方法完成。由于未硫化的粘彈性阻尼材料質(zhì)地比較軟粘，很難與復(fù)合材料鋪帶一起鋪設(shè)，本發(fā)明提出將混煉后的粘彈性材料膠料溶解于有機(jī)溶劑中(本申請(qǐng)實(shí)施中采用120號(hào)汽油作溶劑)制成未硫化的橡膠溶液，且該粘彈性材料的硫化溫度與硫化時(shí)間要與樹(shù)脂固化的溫度和時(shí)間一致，在樹(shù)脂預(yù)浸料工藝之后加上粘彈性阻尼材料的二次或多次預(yù)浸料工藝(可根據(jù)需要任意組合加工工藝)，制成帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料，并提出利用濕式烘干工藝將溶劑汽油變成氣態(tài)汽油，通過(guò)熱交換器冷卻氣態(tài)汽油和水蒸氣混合物后，使氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物變成液態(tài)的汽油和水的混合物，該液態(tài)油水混合物再經(jīng)油水分離器對(duì)溶劑進(jìn)行分離回收再利用，既安全環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。120號(hào)汽油的沸點(diǎn)如表I所示，由于本專利采用120號(hào)汽油作為粘彈性材料溶液的溶劑，而且120號(hào)汽油具有易揮發(fā)、易燃、有毒等物理性質(zhì)，因此本專利提出在粘彈性阻尼材料的二次或多次預(yù)浸工藝之后采用先濕式烘干后再干式烘干的辦法。在濕式烘干過(guò)程中，將110-130度的水蒸氣從a 口通入到濕式烘干塔中，使剛剛經(jīng)過(guò)預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料鋪帶進(jìn)入該濕式烘干塔中，讓復(fù)合材料鋪帶中輕組分的汽油受熱變成為氣相，在塔頂形成氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物，該混合物通過(guò)氣泵從c 口排出后經(jīng)過(guò)相應(yīng)的流量控制閥進(jìn)入熱交換器，使氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物變成液態(tài)的油水混合物，該液態(tài)油水混合物再送至油水分離器，油水分層以后，上層的汽油就能回收再利用，下層水再經(jīng)過(guò)水泵送至涼水塔冷卻再循環(huán)利用；在濕式烘干塔的中下方，由于溫度較低，同樣會(huì)形成液態(tài)的油水混合物，將該處生成的油水混合物從b 口導(dǎo)出和經(jīng)熱交換器產(chǎn)生的油水混合物一起送入油水分離器進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。干式烘干方法與樹(shù)脂預(yù)浸料烘干工藝類似，但是工藝參數(shù)與預(yù)浸料的烘干參數(shù)不同，其主要目的是將濕式烘干工藝中產(chǎn)生的水分在干式烘干工藝中揮發(fā)掉，以免影響后續(xù)工藝的進(jìn)行。采用濕式烘干工藝使揮發(fā)的汽油氣體與水蒸氣混合，保證了加工過(guò)程的安全性，同時(shí)將汽油回收再利用，避免120號(hào)汽油揮發(fā)以后排入大氣造成污染和火災(zāi)的發(fā)生。表I 120號(hào)汽油的沸點(diǎn)
權(quán)利要求
1.一種嵌入式共固化連續(xù)預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料鋪帶制作工藝，其特征是，步驟如下 1)根據(jù)粘彈性材料成份質(zhì)量份數(shù)比準(zhǔn)備原料； 2)制備混煉膠，先將橡膠原料加入密煉機(jī)混煉一分鐘，混勻后加大輥距，然后加入除硫化劑以外的其他各種配合劑混煉3分鐘，最后加入硫化劑，再混煉一分鐘，確?；鞜捘z均勻后，出薄片待用； 3)粘彈性阻尼材料溶液的制備，將步驟2)制備好的混煉膠薄片加入120號(hào)汽油中，室溫下密封靜置存放24小時(shí),使混煉膠片完全溶解于120號(hào)汽油中，形成未硫化的橡膠溶液； 4)利用步驟3)制備的粘彈性阻尼材料溶液對(duì)復(fù)合材料預(yù)浸料進(jìn)行至少一次預(yù)浸工藝，制成帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料；同時(shí)利用濕式烘干和自然風(fēng)干相結(jié)合工藝，或者濕式烘干和干式烘干相結(jié)合的工藝將120號(hào)汽油變成氣態(tài)汽油，通過(guò)熱交換器冷卻氣態(tài)汽油和水蒸氣混合物成為液態(tài)油水混合物，將冷卻后的液態(tài)油水混合物送入油水分離器對(duì)120號(hào)汽油進(jìn)行分離回收再利用； 5)把步驟4)中制成帶阻尼層的復(fù)合材料預(yù)浸料作為特定的鋪層嵌入到復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中，然后一起放入熱壓罐的真空袋中，高度抽真空，熱壓罐加工的工藝參數(shù)按照樹(shù)脂的固化曲線進(jìn)行，這樣就完成用共固化工藝制成嵌入式共固化復(fù)合材料阻尼結(jié)構(gòu)的工件。
2.如權(quán)利要求I所述的工藝，其特征是，所述步驟4)中的預(yù)浸及濕式烘干和自然風(fēng)干相結(jié)合工藝為，復(fù)合材料預(yù)浸料經(jīng)位于粘彈性材料溶液槽中的粘彈性阻尼材料浸濕后，再經(jīng)擠膠輥擠膠后進(jìn)入濕式烘干塔烘干后收卷；在濕式烘干過(guò)程中，將110-130度的水蒸氣通入到濕式烘干塔中，使剛剛經(jīng)過(guò)預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料的鋪帶進(jìn)入該濕式烘干塔中，在塔頂形成氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物，該混合物通過(guò)氣泵從濕式烘干塔頂排出經(jīng)流量控制閥進(jìn)入熱交換器，使氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物變成液態(tài)的汽油和水的混合物，該液態(tài)油水混合物再經(jīng)油水分離器，完成汽油回收再利用，在濕式烘干塔的中下方，同樣會(huì)形成液態(tài)汽油和水的混合物，將該處生成汽油和水的混合物從塔底口導(dǎo)出和經(jīng)熱交換器產(chǎn)生的液態(tài)汽油和水混合物一起送入油水分離器；然后再將濕式烘干后卷帶上的水汽在通風(fēng)陰涼環(huán)境下自然風(fēng)干，就制成了帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料。
3.如權(quán)利要求I所述的工藝，其特征是，所述步驟4)中的預(yù)浸及濕式烘干和干式烘干相結(jié)合工藝為，復(fù)合材料預(yù)浸料經(jīng)位于粘彈性材料溶液槽中的粘彈性阻尼材料浸濕后，再經(jīng)擠膠輥擠膠后進(jìn)入濕式烘干塔烘干后，最后經(jīng)小導(dǎo)向輥和擠膠輥擠膠后進(jìn)入干式烘干爐烘干后收卷；在濕式烘干過(guò)程中，將110-130度的水蒸氣通入到濕式烘干塔中，使剛剛經(jīng)過(guò)預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料的鋪帶進(jìn)入該濕式烘干塔中，在塔頂形成氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物，該混合物通過(guò)氣泵從濕式烘干塔頂排出經(jīng)流量控制閥進(jìn)入熱交換器，使氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物變成液態(tài)的汽油和水的混合物，該液態(tài)油水混合物再經(jīng)油水分離器，完成汽油回收再利用，在濕式烘干塔的中下方，同樣會(huì)形成液態(tài)汽油和水的混合物，將該處生成汽油和水的混合物從塔底口導(dǎo)出和經(jīng)熱交換器產(chǎn)生的汽油和水混合物一起送入油水分離器；然后再將濕式烘干后的帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料經(jīng)小導(dǎo)向輥、擠膠輥后進(jìn)入干式烘干爐烘干后收卷，就制成了帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料。
4.如權(quán)利要求I所述的工藝，其特征是，所述步驟4)中的預(yù)浸及濕式烘干和干式烘干相結(jié)合工藝為，將現(xiàn)有的玻璃布或碳纖維鋪帶經(jīng)導(dǎo)向輥、膠槽中的浸膠輥、擠膠輥、進(jìn)入第一干式烘干爐烘干，再經(jīng)位于粘彈性材料溶液槽中的粘彈性阻尼材料浸濕后，經(jīng)擠膠輥擠膠后進(jìn)入濕式烘干塔烘干后，最后經(jīng)小導(dǎo)向輥和擠膠輥擠膠后進(jìn)入第二干式烘干爐烘干后收卷；在濕式烘干過(guò)程中，將110-130度的水蒸氣通入到濕式烘干塔中，使剛剛經(jīng)過(guò)預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料鋪帶進(jìn)入該濕式烘干塔中，在塔頂形成氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物，該混合物通過(guò)氣泵從濕式烘干塔頂排出經(jīng)流量控制閥進(jìn)入熱交換器，使氣態(tài)的汽油與水蒸氣的混合物變成液態(tài)的汽油和水的混合物，該液態(tài)油水混合物再經(jīng)油水分離器，完成汽油回收再利用，在濕式烘干塔的中下方，同樣會(huì)形成液態(tài)汽油和水的混合物，將該處生成汽油和水的混合物從塔底口導(dǎo)出和經(jīng)熱交換器產(chǎn)生的汽油和水混合物一起送入油水分離器；就制成了帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料
5.如權(quán)利要求4所述的工藝，其特征是，所述第一干式烘干爐和第二干式烘干爐為立式烘干爐或臥式烘干爐。
6.如權(quán)利要求2或3或4所述的工藝，其特征是，所述濕式烘干塔的工藝參數(shù)為，烘干溫度，底部為65 80°C，中部為80 100°C，頂部為100 130°C。
7.如權(quán)利要求6所述的工藝，其特征是，所述濕式烘干塔的結(jié)構(gòu)為，用兩個(gè)不銹鋼半球形蓋分別焊接在不銹鋼空心圓柱體上下端制成濕式烘干塔，它的中上部留有高溫水蒸汽的進(jìn)入口，最頂部留有氣體汽油和水蒸汽的出口，最下部留有液態(tài)油水混合物的出口，在濕式烘干塔的底部有兩個(gè)平行的復(fù)合材料預(yù)浸料的進(jìn)出槽口，頂部設(shè)有位置能調(diào)整的張力輥，確保運(yùn)行中的張力輥中心線與復(fù)合材料預(yù)浸料的出入槽口平行，濕式烘干塔的中間留有人能進(jìn)出的密封門。
8.如權(quán)利要求3或4所述的工藝，其特征是，所述第二干式烘干爐工藝參數(shù)為，立式烘干爐烘干溫度復(fù)合材料預(yù)浸料的鋪帶進(jìn)出口溫度為40 70°C，中部溫度為70 100°C，上部溫度為100 120°C;臥式烘干爐烘干溫度復(fù)合材料預(yù)浸料的鋪帶進(jìn)出口溫度為60 100°C，中部溫度為100 120°C。
9.如權(quán)利要求2或3或4所述的工藝，其特征是，所述復(fù)合材料預(yù)浸料的鋪帶在預(yù)浸前，先在復(fù)合材料預(yù)浸料鋪帶的起始端通過(guò)卡扣連接一個(gè)引帶，引帶另一端與收卷輥相連，并將引帶安裝到整個(gè)預(yù)浸及烘干工藝的裝置上，再啟動(dòng)該預(yù)浸工藝生產(chǎn)線，引帶先通過(guò)該生產(chǎn)線，并拉著預(yù)浸后的復(fù)合材料預(yù)浸料的鋪帶一起通過(guò)線上的各個(gè)裝置，待一卷預(yù)浸料加工完成后，將預(yù)浸料卷從收卷輥上取出，然后打開(kāi)卡扣將引帶從預(yù)浸料卷內(nèi)抽出重復(fù)使用，這樣每次開(kāi)機(jī)生產(chǎn)能節(jié)約一個(gè)布帶長(zhǎng)度的復(fù)合材料預(yù)浸料的鋪帶。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種嵌入式共固化連續(xù)預(yù)浸阻尼薄膜的復(fù)合材料鋪帶制作工藝，1)準(zhǔn)備原料；2)制備混煉膠；3)粘彈性阻尼材料溶液的制備，4)利用步驟3)制備的粘彈性阻尼材料對(duì)復(fù)合材料預(yù)浸料進(jìn)行至少一次預(yù)浸工藝，制成帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料；同時(shí)利用濕式烘干工藝或者濕式烘干和干式烘干相結(jié)合的工藝將120號(hào)汽油變成氣態(tài)汽油，通過(guò)熱交換器冷卻氣態(tài)汽油和水蒸氣混合物后，再將冷卻后油水混合物送入油水分離器對(duì)120號(hào)汽油進(jìn)行分離回收再利用；5)把步驟4)中制成帶阻尼薄膜的復(fù)合材料預(yù)浸料作為特定的鋪層嵌入到復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中，一起放入熱壓罐的真空袋中，高度抽真空，完成用共固化工藝制備嵌入式共固化復(fù)合材料阻尼結(jié)構(gòu)工件。
文檔編號(hào)B29C70/44GK102642315SQ201210139398
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者修瑤瑤, 張忠勝, 梁森, 王輝 申請(qǐng)人:青島理工大學(xué)