Способ изготовления ребристых панелей

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 876296(28) Приоритет ао делам изобретения н открытий(7) Заявитель Институт металлургии им. А, А. Байкова АН СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕБРИСТЫХ ПАНЕЛЕЙ Изобретение относится к обработке метал. лов давлением, в частности к получению методом прокатки или прессования панелей с продольным и поперечным расположением ребержесткости.Известны способы получения ребристых панелей, армированных непрерывными упрочняющими волокнами, путем крепления ребер жест.кости методом клепки к полотну панели,При этом ребра жесткости или стрингеры армируются боропластиком, углепластиком или во. 10локнами бора,Известен также способ изготовления изделий,из композиционного материала, позволяющийизготавливать целиковые панели, армированныекак дискретными, так и непрерывными волокнами.Сущность этого способа заключается в том,что упрочняюшнй каркас из армирующих волокон помещают в литейную форму и заполняютее матричным составом в твердо-жидком состоянии и после заполнения литейной формы мат.ричным материалом прикладывают к нему дав.ление 1,5 - 20 кг/мм 11. Основными недостатками укаэанного спосо. ба являются общие недостатки литейной технологии получения изделий из волокнистых композиционных материалов - деградация прочности волокон в процессе взаимодействия с расплавом матрицы, Это приводит к снижению качества получаемых изделий, Кроме того, по сравнению с процессами обработки давлением производительность литейной технологии более низкая. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения ребристых панелей, включающий изготовление моноленты путем напыления на волокна бора матричного материала (сплава алюминия), сборку из монослоев от. дельно полотна и ребер, нагрев, деформирование заготовок и соединение их между собой диффузионной сваркой 21. Недостатком известного способа является длительность процесса получения панелей, а следовательно; ухудшение качества изделий.876296 . 4общей степени деформации ниже 40% приводитк малой величине уширения ребра и к плохо.му качеству стыка между ребром и панелью.Увеличение суммарной степени деформации бо5 лее 60% приводит к увеличению степени уширения ребрз, что вызывает отслоение волокнаот матрицы в районе стыка ребер с полотном,что снижает качество получаемого изделия,Таким образом, оптимальной степенью де10 формации является общее обжатие в пределах40 - 60% с одновременным уширением ребрапанели в районе стыка с полотном на 5 - 15,что позволяет получать изделие высокого качества.15 Сохранение исходной прочности армирующихволокон в процессе прокатки позволяет полу.чить ребристые панели с повышенными механическими свойствами, например, прочность приизгибе повышается на 10 - 15%. Одновременно2 О процесс прокатки ребристых панелей позволяетполучать ребристые панели размерами до1000 Х 2000 мм. При этом производительностьтруда при получении панелей способом прокатки по предварительным расчетам повыситсяна 35 - 50%.Испытания ребристых панелей, изготовленных из волокнистых композиционных материалов показало, что по сравнению с ребристымипанелями из алюминиевого сплава АМг 6 кон 30струкционная.прочность повышается на 70-80%, а сохранение конструкционной прочностисравниваемых панелей на одном уровне позволяет получить выигрыш в весе конструкциипри использовании панелей из композиционного материала, составляющий 30 - 35%,)ВНИИПИ Заказ 9449/12 Тираж 872 Подписное Филиал ППП "Патензфф, гУжгород, ул.Проектная,4 Цель изобретения - улучшение качестваполучаемых ребристых панелей с одновременнойинтенсификацией процесса их получения.Поставленная цель достигается тем, что пане,ли из волокнистого композиционного материалаполучают иэ монолент,изготовленных напылением алюминиевого сплава на В-волокна, прокаткой или прессованием, проводя последователь.ную деформацию вначале ребер, а затем и полотна панели. При этом ребра деформируютсяс суммарным обжатием 40 - 60% с одновременным уширением на 5 - 15%, Армирование непре/рывными волокнами производят в ребрах впродольном направлении, а в полотне - в продольном или в продольном и поперечном направленни, ребра выполнены как вдоль, так ипоперек панели.Деформирование заготовок панелей производится в штампе или в профильных валках,которые являются едижтвенным инструментомдля формирования панели от начала и до полного получения готового изделия.П р и м е р, Для сборки под прокаткубыли изготовлены однослойные ленты путемплазменного напыления матрицы из сплава ЛД 1на волокна бора, диаметром 140 мкм, уложенные с шагом 180 мкм на барабане. Толщиналенты составляла 280 мкм с габаритнымиразмерами в плане 200 х 800 мм,Из лент вырезались карточки размером200 х 200 мм, которые предназначались для формирования полотна экспериментальной панели,и 2 Х 100 мм для формирования ребер панели.При сборке заготовок под прокатку на ребраукладывали 1 Ь 8 карточек (на каждое), на по.потно 12 карточек. Заготовка собиралась в пред.35варительно отформованный каркас из фольгитолщиной 50 мкм из сплава АД 1.В процессе прокатки в гладких валках прокатного стана, или в штампе, или на профили.40рованных валках, вначале проводилась деформа.ция ребер панели, деформации в полотне панели не происходило. В данном случае обжатие,необходимое для полного уплотнения матрицыв ребрах, составило 35%, при пористости матрицы в исходной заготовке 50%,Дальнейшее 45увеличение деформации до 40% приводит к пол.ному уплотнению матрицы в полотне панелии к уширению ребра панели на 5% в районестыка полотна панели с ребром. Увеличениеобщей степени деформации вплоть до 605 при. 50вело к увеличению уширения ребра панелидо 15% в районе стыка с полотном, Как показали проведенные эксперименты, уменьшение Формула изобретения Способ изготовления ребристых панелей,включающий изготовление моноленты из воло.кон и матричного материала, сборку заготовки,нагрев и обработку давлением, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества панелей, заготовки ребер укладываютнепосредственно на полотне панели и деформи.руют сначала ребра с суммарным обжатием40-60%, а затем полотно панели.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР яо 522900,кл. В 22 О 19/02, 1976,2, Волокнистые композиционные "материалы,Перевод с англ, М "Металлургия", 1978, с. 31.