Организация процессов пропитки волокнистых заготовок полимерными связующими при изготовлении конструкций безавтоклавными методами формования

摘要

Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н. Е. Жуковского, Москва, РоссияПредставлены результаты расчетно-экспериментальных исследований закономерностей процессов пропитки волокнистых армирующих наполнителей полимерными связующими в ходе изготовления конструкций различных геометрических форм и размеров безавтоклавными методами "жидкостного" формования. Рассмотрены фундаментальные закономерности пропитки волокнистых наполнителей полимерными связующими, предложены зависимости скорости и времени пропитки, расхода связующего от объемной доли армирующего наполнителя в изделии и его проницаемости, характеристик связующего, особенностей подводящих к пресс-форме коммуникаций, а также от формы и размера изделия. Полученные значения коэффициента гидравлического сопротивления подводящих каналов ζ_k и коэффициента проницаемости исследуемого слоистого пакетаармирующего наполнителя К_(пр) позволили впервые оценить их влияние на время и скорость пропитки. Данные о коэффициенте проницаемости армирующих материалов целесообразно использовать на стадии предварительных расчетов давлений в используемом оборудовании и технологической оснастке в процессах пропитки, проектирования и выбора технологического оборудования. Расчетная методика определения коэффициентов ζ_к и К_(пр) была успешно применена при создании радиопрозрачных изделий и деталей сложной конфигурации, существенно различающихся по габаритам и массе, для самолетов. Результаты проведенных исследований могут быть использованы в расчетных программах при создании конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ) с применением безавтоклавных технологий формования.