CC BY
47Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов
УДК 678.5
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СОТОВОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ТЕРМОПЛАСТОВ
А. П. Белоглазов1, А. М. Ювшин2, И. В. Словцов2
:ООО «Ниагара» Российская Федерация, 119049, г. Москва, ул. Донская, 6/2 E-mail: [email protected] 2ООО «Би Питрон СП» Российская Федерация, 191014, г. Санкт-Петербург, Виленский переулок, 4 E-mail: [email protected]
Цель работы - разработка технологии и технологического оборудования для изготовления облегченного перфорированного сотового заполнителя из углеродного материала с гибкой ячейкой. Результаты могут быть использованы для оптимизации элементов конструкций космических аппаратов.
Ключевые слова: сотовый заполнитель, термопластичные материалы, композитные материалы.
PRODUCING CELL AGGREGATES FROM POLYMER COMPOSITE MATERIALS
BASED ON THERMOPLASTICS
A. P. Beloglazov1, A. M. Iuvshin2, I. V. Slovtsov2
1OOO "Niagara" 6/2, Donskaya Str., Moscow, 119049, Russian Federation E-mail: [email protected]
2OOO "Bee Pitron SP" 4, Vilensky pereulok, Saint-Petersburg, 191014, Russian Federation E-mail: [email protected]
The research goal is to develop technology and technological equipment to manufacture lightweight perforated honeycomb carbon material with a flexible cell. The results can be used to optimize structural elements of the spacecraft.
Keywords: honeycomb, thermoplastic materials, composite materials.
Преимуществами сотового заполнителя полимерных композиционных материалов по сравнению с алюминием является лучшее соотношение жесткость/объемная масса. Кроме того, при изготовлении сотового заполнителя, например, из триаксиальной углеродной ткани, отпадает необходимость в такой технологической операции как перфорирование. При применении термопластичных связующих по сравнению с термореактивными отпадает необходимость в применении сложной оснастки.
Данная работа посвящена автоматизации изготовления сотового заполнителя, повышению технологичности производства для обеспечения минимальных массовых характеристик изделий при сохранении прочностных и жесткостных параметров.
В качестве материала для изготовления сотового заполнителя были выбраны ткань на основе углеродного волокна и термопластичное связующее.
В ходе работ был изготовлен прототип гибкого сотового заполнителя (рис. 1).
В основе разрабатываемого оборудования лежит принцип локального нагрева, используемого в установках автоматизированной выкладки термопластич-
ной ленты, и технологии изготовления сотового заполнителя из алюминия и термопластичного композита [1-2].
Оборудование, представленное на рис 2, предназначено для послойного получения сотового заполнителя из предварительно пропитанного термопластом ленты исходного материала шириной 50 мм путем её локального нагрева, формовки ячеек фигурным роликом и сварки отформованного слоя с предыдущим.
Основные узлы оборудования следующие:
- станина;
- блок перемещения верхней гребенки;
- блок перемещения технологической головки;
- блок перемещения нижней гребенки.
Два ряда гребенки формируют поверхность, являющуюся ответной для формующего ролика.
Верхние и нижние гребенки установлены на блоки перемещения, обеспечивающие перемещение гребенок в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Блок перемещения технологической головки обеспечивает перемещение технологической головки в поперечном и продольном направлении.
Решетневскуе чтения. 2017
Рис. 1. Прототип гибкого сотового заполнителя
Рис. 2. Модель установки для изготовления сотового заполнителя
Технологическая головка предназначена для подачи ленты исходного материала, подачи нагретого газа в область формовки, формовки ленты посредством фигурных роликов.
Практическая новизна разрабатываемого оборудования обусловлена высокой степенью автоматизации процесса и применением термопластичного связующего.
Библиографические ссылки
1. Barry M. Fell, Hummelstown, Pa. Nepreryvnyj process dlya izgotovleniya edinichnyh termoplastichnyh sot soderzhashchih zony s razlichnymi fizicheskimi svojstvami [Continuous process for the preparation of unitary thermoplastic honeycomb containing areas with different physical properties]. Patent US, No 5217556, 1993.
2. Louis H. Spott, Walnut Creek, Calif. Metod i apparat dlya izgotovleniya yacheistogo materiala [Method and
apparatus for making honeycomb material]. Patent US 2821616, 1958.
References
1. Barry M. Fell, Hummelstown, Pa. Nepreryvnyj process dlya izgotovleniya edinichnyh termoplastichnyh sot soderzhashchih zony s razlichnymi fizicheskimi svojstvami [Continuous process for the preparation of unitary thermoplastic honeycomb containing areas with different physical properties]. Patent US, No 5217556, 1993.
2. Louis H. Spott, Walnut Creek, Calif. Metod i apparat dlya izgotovleniya yacheistogo materiala [Method and apparatus for making honeycomb material]. Patent US 2821616, 1958.
© Eemraa30B A. n., DBmHH A. M., CJIOB^B H. B., 2017
