Способ изготовления оболочек переменного сечения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК О 174 05:08,ОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКР ЫТИ САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИДЕТЕЛЪСТВ АВТОРСКОМ материалов методом намотки на оправку. Способ включает намотку волокнистого наполнителя с использованием удерживающего элемента и последующим его удалением. Удерживающий элемент выполнен из клеящей ленты, которую укладывают на образующей оправки с одинаковым расстоянием между полосами ленты. Каждый ряд полос удерживающего элемента смещен относительно последующего ряда. Удаление удерживающего элемента ведут путем термической обработки оболочек при температуре выше температуры коксообразования материала удерживающего элемента, но не выше температуры коксообразования волокнистого наполнителя. 1 ил. сползания его кольцевых ности оправки,Наиболее близким т нием является способ из чек переменного сечени волокнистого наполнител ладкой удерживающих элементов в виде полос, р образующей с равномерн метру оправки и со сме тельно друг друга от последующей термообра оболочки.Использование удер тов в виде полос позволяе положение наматываемогЦель изобретения - и ва изделия. тков по повер живающих элементстабилизировать о наполнителя. овышение качест(21) 4785686/05(71) Уральский филиал Центрального научно-исследовательского института материаловедения(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 468799, кл. В 29 С 53/74, 1973.Авторское свидетельство СССР М 1171352, кл. В 29 С 53/56, 1984.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧЕК ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ(57) Использование: изготовление оболочек переменного сечения из композиционных Изобретение относится к технологии изготовления оболочек переменного сечения из композиционных материалов методом намотки и может быть использовано при изготовлении деталей и узлов химического оборудования, работающего при повышенных температурах в агрессивных средах,Известен способ намотки армирующего материала на оправку, при котором для удержания арматуры используют гибкий элемент, перемещаемый по мере намотки.Такой способ не обеспечивает устойчивости наматываемого армирующего материала и его фиксацию в заданном положении с сохранением расчетных углов ориентации волокон армирующего материала из-за ц 5 В 29 С 53/56// В В 29 1. 23:22ехническим решеготовления оболоя путем намотки я с послойной укэтот наполнитель асположенных по ым шагом по перищением их относислоя к сло ю, с боткой полученнойПоставленная цель достигается тем, что в способе изготовления оболочек переменного сечения путем намотки на оправку волокнистого наполнителя с послойной укладкой удерживающих этот наполнитель элементов в виде полос, расположенных по образующей с равномерным шагом по периметру оправки и со смещением их относительно друг друга от слоя к слою с последующей термообработкой полученной оболочки, каждый удерживающий элемент образован отрезком клеящей ленты; удаляемой в процессе термообработки при температуре выше температуры ее коксообразования, не превышающей температуру коксообразования волокнистого наполнителя,На чертеже изображена схема изготовления оболочек переменного сечения.Для осуществления способа на поверхность оправки 1 переменного сечения укладывают первый слой полос 2 клеящей ленты, которые укладывают липким слоем наружу с равным расстоянием между полосами и закрепляют. Вращая оправку 1, наматывают первый слой волокнистого наполнителя 3 кольцевого направления, затем на первый слой волокнистого наполнителя 3 кольцевого направления наматывают слой волокнистого наполнителя 4 продольного направления. Затем укладывают второй слой полос 5 клеящей ленты, при этом полосы клеящей ленты второго слоя 5 смещены относительно первого слоя полос 2, после чего наматывают второй слой б волокнистого наполнителя кольцевого направления и так далее, получая таким образом оболочку переменного сечения требуемой толщины.Для изготовления оболочек используют клеящую ленту, углеродную нить.Клеящая лента при небольших размерах оправки крепится путем обмотки оправки через торцы, при больших размерах концы клеящей ленты закрепляют намоткой в зонах технологического припуска.Шаг намотки 1,8 мм, намотку в кольцевом и продольном направлении ведут в одну нить, намотка продольно-поперечная, При намотке расположение нити в структуре армирования фиксируется на клеящей ленте и это положение сохраняется на всем протяжении технологического процесса изготовления оболочки. Сползания нити не наблюдается,Изготовленный каркас оболочки на графитовой оправке помещают в печь, нагревают в среде метана до температуры 400 +50 С при подъеме температуры 10020 С в 1 ч с выдержкой при температуре 400 С 1 ч.Операцию термообработки можно совмещать с заполнением матрицей на основе5 пироуглерода в среде метана термоградиентным или изотермическим способом.В данном случае заполнение пироуглеродом проводят при 100050 С, скоростьперемещения зоны пиролиза 0,25 м/ч.10 В результате испытаний полученных изделий установлено повышение плотности,прочности на сжатие и растяжение по сравнению с известными способами намоткиоболочек переменного сечения.15 Выполнение удерживающего элементаиз клеящей ленты и укладка его по направлению образующей оправки с одинаковымрасстоянием между полосами ленты позволяет укладывать волокнистый наполнитель20 с заданными углами ориентации и сохранять это положение как на операции намотки, так и на других технологическихпеределах, максимально реализуя прочностные характеристики волокнистого напол 25 нителя в материале оболочки,Смещение каждого ряда полос удеркивающего элемента относительно последующего ряда позволяет распределитьравномерно по сечению оболочки полосы30 удерживающего элемента, получить такимобразом равнопрочную оболочку.Удаление удерживающего элементапутем термической обработки оболочекпри температуре выше температуры кок 35 сообразования материала удерживающего элемента, но не выше температурыкоксообразования волокнистого наполнителя, позволяет повысить прочностные характеристики оболочек путем более полного40 заполнения оболочек матрицей за счет коксового остатка материала удерживающегоэлемента.Использование изобретения позволяетповысить качество оболочек за счет совер 45 шенствования структуры армирования материала при устранении сползания нити наконической поверхности оправки,1Формула изобретения50Способ изготовления оболочек переменного сечения путем намотки на оправку волокнистого наполнителя с послойной укладкой удерживающих наполнитель эле ментов в виде полос, расположенных пообразующей с равномерным шагом по периметру оправки и со смещением их одна относительно другой от слоя к слою, с последующей термообработкой полученной1742088 Составитель М,ОсиповТехред М.Моргентал Редакто ов рректор С.Чер аказ 2250 ВНИИПИ Го Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 оболочки, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения качества изделия, каждый удерживающий элемент образован отрезком клеящей ленты, удаляемой в процессе термообработки при температуре вышетемпературы ее коксообразования, не превышающей температуру коксообразования волокнистого наполнителя.5