Способ изготовления ленты из волокнистых композиционных материалов

Союз Советскик Соцналистимескиа РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ оц 893464 К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ(23) Приоритет В 23 К 20/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕНТЫИЗ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХМАТЕРИАЛОВ эку оболочки е после соедие иала с волок 3 - размещенией ленты, на ние техе. обес Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к техноло гии получения волокнистых композиционных материалов (ВКМ) и деталей из них.Известен способ получения ленты из волокнистого композиционного материала, включающий .укладку армирующих волокон на барабан, нанесение и соединение матричного материала с волокнами, например, путем газофазного осаждения матричного материала, разрезку полученной оболочки на ленту Ж .15Основной недостаток способа состоит в том, что он не позволяет получать длинномерных лент.Цель изобретения - расшире нологических возможностей, т. печение получения длннномерных лент.Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления ленты из волокнистых композиционных материалов, включающем укладку на барабан армирующих волокон, нанесение на них матричного материала и соединение его с волокнами, разреэку полученной оболочки с шагом, равным ширине ленты, а разреэку осущест 30 вляют по винтовой линии по крапряди волокон. Кроме того, раэре на ленту осуществляют путем раэмеще ния при укладке волокон между прядями их технологического волокна и последующем его съемкения матричного мат рнами.На Фиг.1 показана технология намотки на барабан; на Фиг.2 - место 1 на фиг.1; на Фиг.частично разреэанноФиг,4 - Место П на Фиг.3.На барабан .1 (фиг,1) наносят многозаходную винтовую канавку 2, Шаг 4 этой многозаходной канавки определяет ширину будущей моноленты а расстояние между волокнами (фиг.2 объемное содержание армирующих волокон.вмоноленте. В канавки многоэаходной резьбы с помощью приспособления для намотки укладывают армирующие волокна, причем укладка может осуществляться как по одному волокну, укладывая их последовательно с шагом Н в каждую канавку, так и сразу несколькими волокнами (фиг.1), Барабан с уложенными волокнами помещается в камеру с инертной атмосФормула изобретения Ферой, где на волокна (Фиг.4) напыляется.матричныйматериал 3 (Фиг.4) необходимой толщины. Затем барабан извлекается из камеры и напыленную на нем оболочку из матричного материала, содержащую армирующие волокна, разрезают на длинномерную леиту.На Фиг.З изображен барабач с частично разрезанной на ленту оболочкой.Для разделения полученной оболочки на ленту в процессе укладки волокна в одну иэ канавок, расположенную по 1 ф краю будушей ленты, либо не укладывают армирующего волокна и после напыления,матричного материала разрезают оболочку вдоль этой канавки по винтовой линии с шагом, равным шагу 1 многозаходной винтовой канавки или ширине ленты, либо в эту канавку ук.ладывают технологическое волокно, выдерживая которое после процесса напыления, разрезают оболочку. 2 РНа Фиг.З показан процесс разрезки оболочки на ленту с помощью технологического волокна 4. В качестве тех- нологического волокна (фиг.4), т.е.волокна, служащего для выполнения 25 технологической операции - раэрезка оболочки на ленту, может служить, например, стальная проволока диаметром большим, чем армирующее волокно.Способ опробован при получении длиннамерной ленты шириной 7 мм с матрицей на основе титана, упрочнен. ного волокнами молибдена диаметром 0,1 мм с объемным заполнением 30-35. Для этой цели на медном барабане наружным диаметром 450 мм и длиной 600 мм предварительно нанесена 42-х ,эаходная винтовая канавка с шагом 7 мм и расстоянием между заходами 0,17 мм. Глубина канавки равна 0,03- 0,05 мм. После этого и полученные, 40 винтовйе канавки укладываются волокна молибдена марки ИЧБ диаметром 0,1 мм. укладку осуществляют на токарном станке модели 1 К 625 с использованием приспособления для намотки, позволяющего одновременно укладывать до 7 волокон. Таким образом, в барабан уложено 41 волокно из молибдена, После чего в 42 канавку укладывают стальную проволоку диаметром 0,3 мм, Затем барабан с уложенными волокнами помещается в камеру с инертной атмосФерой, где осуществляется нанесение матричного материала путем плаэ менного напыления, Толщина напыленного слоя составляет 150-160 мкм, пос-. ле извлечения барабана из камеры осуществляют разделение ленты путем выдергивания стальной проволоки. После этого лента легко отделяется от барабана и наматывается на шпулю. Качество полученной ленты удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к длинномерным лентам, Таким образом получена партия лент каждой из них 80-85 м,Использование предлагаемого способа изготовления длинномерных лент обеспечивает, по сравнению с существующими способами , следующие преиьФ. щества; возможность получения длин- номерной ленты небольшой ширины с использованием сравнительно простого и дешевого оборудования, уменьшение повреждаемости и разупрочнения волокон благодаря тому, что волокна при нанесении матричного материала неподвижны относительно подложки, напыление можно осуществлять за несколько проходов, вращая барабан над источником матричного материала..1. Способ изготовления ленты изволокнистых композиционных материалов, включающий укладку на барабанармирующих волокон, нанесение на нихматричного материала и соединениеего с волокнами, раэрезку полученнойоболочки на ленту, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем получения длинномерных лент, волокна укладывают прядями с шагом,равным ширине ленты, а разрезку осу)цествляют по винтовой линии по краюпряди волокон2. Способ по п.1, о т л и ч а ю 1 ц и й с я тем, что разреэку оболочки на ленту осуществляют путем размещения при укладке волокон между прядями их технологического волокна ипоследующим его объеме после соединения материала с волокнами.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1 Композиционные материалы, Под,Ред. Л.Браутман, Р.Крюк, т,4, КомпоэиДионные материалы с металлической матрицей, И., "Машиностроение", 1978,р.435 (прототип).8934 б 4 ктор А.Власенко 16 Тираж 1151 НИИПИ Государственн по дедам изобретен 13035, Москва, ЖПодпи Заказ 113 ого комитета ий и открыти Раушская н д.4/5 л ППП Патент , г.ужгород, ул.Проектная ф оставитель Н.Чернилевскаяехред Т. Маточка .Корректор В.Бутяга