Terdapat banyak proses pengacuan untuk bahan komposit serat karbon, dan pemilihan proses pengacuan terutamanya menganggap ciri -ciri struktur komponen, peralatan pencetakan sedia ada, dan kos pembuatan. Ciri -ciri struktur komponen komposit UAV termasuk lima jenis: struktur laminat komposit, struktur sandwic sarang lebah, struktur sandwic buih, struktur sandwic penerbangan, dan struktur pemasangan paip.
Kami mempunyai pelbagai peralatan komposit serat karbon yang membentuk dan menguji peralatan, dan berusaha untuk menggunakan kaedah kos rendah dalam reka bentuk acuan, pembuatan, teknologi pembentukan komponen, dan pemasangan. Serat karbon komponen komposit serat karbon drone dipilih dari Toray T300 Long Fiber dan Kain Karbon Karbon, bahan matriks dipilih dari sistem resin epoksi berprestasi tinggi yang sembuh pada suhu sederhana, dan bahan sarang lebah adalah Nomex Honeycomb yang disediakan oleh syarikat kami. Bahan sandwic buih adalah busa poliuretana berketumpatan tinggi berkepadatan rendah, yang dibuat dengan berbuih cecair campuran yang terdiri daripada bahan-bahan utama poliether dan isosianat.
Proses pengacuan yang sepadan digunakan berdasarkan ciri -ciri yang berlainan komponen badan komposit kenderaan udara tanpa pemandu. Di bawah ini, kami akan memperkenalkan pembuatan komponen secara berasingan.
Proses pencetakan akhbar panas
Rasuk berbentuk Ω di dalam fiuslaj dan rasuk berbentuk U pada sayap adalah anggota beban yang mengandungi, menggunakan struktur plat berlamina komposit karbon. Untuk mendapatkan kualiti dalaman yang padat, proses pencetakan akhbar panas diterima pakai. Pertama, serat karbon dan resin epoksi perlu dibuat ke dalam bahan -bahan pra -impregnated, diikuti dengan prosedur pelapisan yang ketat.
1) Pengeluaran prepreg
Bahan: Serat karbon bertetulang Toray t 300-3000-40 b.
Sistem pengawetan suhu sederhana resin epoksi sebagai bahan matriks.
Peralatan: Mesin susun atur drum cair panas.
Mesin pengaturan serat karbon yang kami gunakan (seperti yang ditunjukkan dalam angka di bawah) adalah pengubahsuaian kaedah penyelesaian kaedah penyelesaian tradisional, menambah peranti pemanasan resin untuk membolehkan pengeluaran kain prepreg bukan tenunan menggunakan kedua-dua penyelesaian dan kaedah cair panas. Oleh kerana resin epoksi berprestasi tinggi yang digunakan dalam bahan komposit serat karbon untuk drone adalah pepejal pada suhu bilik, kaedah cair panas dipilih. Pertama, resin epoksi dibuat menjadi kepingan kecil dan dipanaskan ke keadaan cair dalam tangki gam. Selepas mencapai kelikatan yang sesuai, peralatan itu dihidupkan untuk membenamkan satu serat karbon dalam resin epoksi cair, yang kemudian dibalut dengan drum besar diameter untuk membentuk kain bukan tenunan.
Kain bukan tenunan yang disediakan oleh kaedah lebur tidak mengandungi pelarut, yang dapat mengurangkan keliangan papan berlapis dan meningkatkan kualiti produk. Serat karbon dalam kain bukan tenunan selari antara satu sama lain, dan sudut meletakkan serat dapat dikawal dengan tepat semasa lapisan. Seratnya lurus tanpa buckling, yang meningkatkan sifat mekanikal serat.
Penunjuk kualiti yang paling kritikal untuk menyediakan prepreg oleh kaedah lebur adalah untuk mengawal kandungan gel prepreg. Kandungan pelekat R prepreg bergantung kepada kandungan pelekat R produk. Jumlah aliran pelekat x semasa pemejalan produk dalam tangki akhbar panas. Terdapat hubungan kuantitatif antara kandungan pelekat prepreg, kandungan pelekat produk, dan kandungan pelekat aliran seperti berikut:
Keputusan ujian prestasi tegangan r =1- (1- x) (1- r) (8-1) 2)%, masing -masing.
2) Membentuk aliran proses
(1) Penyediaan acuan.
Akhbar panas boleh membentuk acuan memerlukan bahan acuan untuk mengekalkan kestabilan dimensi di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi semasa pengacuan produk, dengan mengambil kira faktor -faktor seperti kos acuan, machinability, dan kekonduksian haba. Membentuk rasuk komposit drone: Aluminium aloi acuan dipilih untuk acuan dinding. Acuan adalah acuan cekung, dan permukaan acuan digilap licin dan digilap. Letakkan kain pelepasan PTFE dengan pelekat pada permukaan acuan, yang mempunyai kesan pelepasan yang baik. Apabila permukaan sentuh terikat kepada kulit badan, tidak perlu membersihkan ejen pelepasan.
(2) Pemotongan dan penyusunan bahan yang telah diresapi.
Lay kain bukan tenunan rata di desktop mesin pemotong kain automatik (seperti yang ditunjukkan dalam angka di bawah), dan mengawal arah sebenar pemotongan serat, umumnya tidak melebihi ± 1 dengan keperluan reka bentuk. Apabila menggunakan mesin pemotongan kain automatik untuk memotong, adalah perlu untuk mengelakkan lapisan kain dari bergerak untuk mengelakkan sisihan sudut.
Apabila meletakkan lapisan kain pada permukaan acuan, ia harus diletakkan secara manual dengan ketat dengan urutan dan arah meletakkan yang direka, dan prepreg harus diratakan dan dipadatkan sebanyak mungkin untuk menghapuskan udara interlayer.
(3) Pengeluaran sistem beg vakum. Bahan tambahan yang diperlukan untuk pengeluaran sistem beg vakum termasuk filem beg vakum, menyegel jalur dempul, filem pengasingan berlubang, bahan penyerap pelekat, dirasakan bernafas, dan kain pelepasan PTFE. Campurkan bahan kosong dan tambahan ke dalam sistem vakum seperti yang ditunjukkan dalam angka berikut. Jumlah lapisan pelekat yang digunakan hendaklah dikira dengan tepat. Selepas mengangkat, sistem perlu melakukan pengesanan kebocoran vakum. Selepas menghentikan pam, mengekalkan tekanan selama lebih dari 10 minit. Jika ijazah vakum tidak berkurangan, tutup pintu tangki akhbar panas.
(4) Pencetakan dan pemprosesan komponen.
Tetapkan masa suhu dan lengkung masa tekanan mengikut parameter proses pengawetan resin epoksi, dan jalankan program untuk memanaskan dan menyembuhkan. Model drone ini mengamalkan sistem pengawetan suhu sederhana, yang mempunyai kelebihan suhu pengacuan yang rendah, kitaran pencetakan pendek, tekanan dalaman yang rendah pada bahagian -bahagian, kestabilan dimensi yang baik, ketangguhan patah yang tinggi, dan dapat mengurangkan penggunaan tenaga dan kos pengeluaran dengan ketara, dan meningkatkan kecekapan pengeluaran.
Selepas pemejalan komponen selesai, suhu di dalam tangki akhbar panas (seperti yang ditunjukkan dalam angka di bawah) hanya boleh dikeluarkan apabila ia jatuh di bawah 50 darjah. Komponen disejukkan ke suhu bilik dengan acuan sebelum demolding untuk mengelakkan ubah bentuk yang disebabkan oleh tekanan sisa di dalam komponen. Komponen dipotong dan diproses mengikut garis tepi.
(5) Pemeriksaan kualiti.
Untuk memastikan kualiti dalaman bahagian-bahagian yang dibentuk dari tangki akhbar panas, ujian tidak merosakkan dilakukan dengan menggunakan pengimbasan C ultrasonik. C-scan ultrasonik dapat mengesan kecacatan seperti keliangan, interlayer, delaminasi, keliangan, ketebalan, kandungan serat, orientasi serat, dan lain-lain di dalam bahan komposit. Apabila menjalankan ujian C-scan pada bahan komposit, transduser dan spesimen ultrasonik diletakkan di dalam tangki air, dengan air sebagai medium gandingan. Echo kembali melalui litar pintu untuk memastikan bahawa hanya echo dari bahan komposit dapat melalui. Ambang amplitud boleh dipilih, dan jika amplitud echo berada di atas ambang, ia dinilai sebagai kawasan yang tidak layak; Di bawah nilai, ia boleh ditentukan sebagai kawasan yang berkelayakan. Transduser disambungkan ke peranti mekanikal dan boleh bergerak ke seluruh spesimen. Imej C-scan dapat memberikan pandangan satah terhad kedalaman tertentu di bawah permukaan spesimen.
Angka berikut menunjukkan sistem paparan pengimbasan CT ultrasonik. Apabila melakukan operasi pengimbasan CT, peranti pengesanan ultrasound dilengkapi dengan litar gating elektronik yang menyisipkan gema yang diterima pada kitaran yang dipilih. Ia mula berfungsi pada masa aktiviti yang dipilih selepas denyutan pelepasan awal. Masa aktiviti yang dipilih adalah berkadar dengan jarak antara bahagian atas had pengesanan dan kedalaman sekeping ujian, dan tempoh masa litar gating terputus adalah berkadar dengan ketebalan had pengesanan. Apabila digunakan dengan aperture besar yang memfokuskan transduser, sistem pengimbasan CT dapat menghasilkan rekod terperinci dengan resolusi yang tidak berterusan. Kelemahan pengimbasan CT yang jelas adalah penjanaan pandangan pesawat dua dimensi yang tidak berterusan dalam julat kedalaman yang diberikan, jadi perlu secara beransur-ansur meningkatkan kedalaman dan berulang kali mengimbas, jika tidak, sukar untuk memberikan maklumat pada kedalaman yang lain.
Dalam ujian papan berlapis, menyesuaikan tahap diskriminator ke kedudukan pertengahan antara amplitud isyarat minimum dan maksimum dapat mengesan ralat orientasi gentian menggunakan kaedah ultrasonik C-scan. Apabila mengesan penyingkiran, kecacatan pelekat, liang, dan kekotoran, kecacatan boleh dipaparkan dalam corak warna skala kelabu. Di bawah keadaan tertentu, sisihan ketebalan gentian dapat dikesan, tetapi faktor -faktor seperti kebosanan dan kesamaan permukaan spesimen, padanan padanan transduser, sudut insiden, dan keadaan gandingan semua dapat mempengaruhi hasil pengesanan.