高温环氧树脂碳纤维预浸料ECS0017108制造工艺性研究.pdf

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1、高温环氧树脂碳纤维预浸料ECS0017．108制造工艺性研究宋文娟(哈航集团复合材料厂)摘要：本篇论文介绍了预浸料ECS0017．108的工艺性研究。主要从使用中发现的一些问题进行有针对性的研究。从常温储存期、预浸料表面粘性、操作过程中的问题及产品的检测等几方面详细地介绍了在研究过程中出现的一些问题及解决办法。预浸料ECS0017．108是一种最新使用的高温环氧碳纤维预浸料，哈飞用于生产直升机的翦舱罩婷结构件，其工艺性在研究过程中得到了很大程度上的提高，对于自身的复合材料工艺生产水平也是一个很好的经验积累．关键词：复合材料；高温环氧预浸料：制造工艺性l前言直九系列型机所使用的

2、预浸料ECS0002．10因国外供应商不再生产，厂家推荐改用性能相当的预浸料ECS0017。108代替。新的预浸料ECS0017．108制造方法由预浸料ECS0002．10溶剂法改为热熔胶膜法。预浸料ECS0017．108制造方法的改变，其工艺性能产生了一些变化，这些变化对根据原预浸料ECS0002．10工艺特点制定的产品制造工艺带来了影响。在最初使用ECS0017，108制造4架机直九零件过程中发现了一些对产品制造质量有较大影响的问题，如下：1)常温储存期短；2)预没料与工装的粘合性不好：3)预浸料铺贴时韧性较差，局部贴合不好，铺叠后出现局部的鼓包现象；4)预浸料在未固化状

3、态下切割之后，切口处有干碳丝出现；5)产品工艺性不稳定，厚度波动比较大，按现有验收标准超差率比较大。由于这些问题对产品的质量有较大的影响。因此开展了专项的技术攻关，解决使用预浸料ECS0017．108的工艺问题。2工艺攻关的技术思路和解决的主要问题原预浸料ECS0002。10在直九型机上主要用在前舱罩、舱门和一些耐温结构系统件，在改换薪料后，针对具体情况，我们主要以成型方法比较特殊的前舱罩管梁为攻关对象，根据预浸料性能特点及部分零件的制造工艺方法进行研究，主要针对常温有效期短、预浸料与工装贴合性差以及局部鼓包等问题确定了攻关方案。1)研究不同批次ECS0017．108在不同放

4、置条件’卜．的使用时间。确定从．1i艺操作角度来讲比较适用的常温使用期，并与供应商联系，进一步延长常温有效期。2)工艺研究采取措施，改善预浸料与模具的贴合问题。3)对铺层过程中出现较严重局部鼓包的管梁，标记鼓包位置，固化后割切检查此部位产品的内部质量，确定铺放缺陷是否影响产品质量。4)割切一定的零件，进行金相放大，检查切面R角的内部质量，与原材料制造零件(用报废品)对比。5)无损提供此批零件厚度的实测数值，攻关组将统计、分析数值，为完善产品验收标准提供基础的依据。87通过大量的试验和无损检测的厚度记录数据进行统计及处理，完善复合材料零件的工艺方法和验收标准。同时根据所得到的结

5、果进行总结，进而得到关于预浸料ECS0017．108：[艺技术的一系列结论和经验。此问题的研究成功为所有型号的制造奠定技术基础并提供技术支持。3预浸料ECS0002。10、预浸料ECS0017．108两种材料的性能对比1)两种预浸料的纤维、树脂、固化参数均相同；Ecso002．10EcS0017+108拉伸强度(MPa)≥700拉伸模量(GPa)65±562±5≥70(230C)层间剪切强度(MPa)≥45(1500C)≥43(1500C)漫渍率45％43％单位垂量(∥m2)400士20400士25单层厚度(mm)0．220．225±0．0153)制造方法上的区别是：ECS0

6、002．10采用湿法(浸润)制造方法，ECS0017．108采用热溶制造方法。4)表面粘性的区别：ECS0002．10表面粘性非常好，常温有效期内变化不大：ECS0017．108表面糙性不好，常温有效期内变化非常大。5)在生产过程中，按设计要求在组件胶接过程中做搭接剪切随炉试片，两种材料的随炉试片搭接剪切强度统计如下：组件一搭接剪切强度ES0002．10ECS0017．108序号产品编号搭接剪切强度(Mpa)产品编号搭接剪切强度(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