复合材料防污染筒的成型模具及制备方法与流程

本发明涉及复合材料成型领域，具体地，涉及一种复合材料防污染筒的成型模具及制备方法。

背景技术：

1、复合材料防污染筒是聚焦光学系统的重要组成部分，起到了为聚焦光学系统防尘、防污染，提供洁净环境的作用。目前防污染筒的结构主要由上下端法兰和中间的屏蔽层组成，整体框架选择用碳纤维材料，树脂基体选用逸气率低的氰酸酯，防污染层材料为黑色聚酰亚胺单面镀铝膜。

2、目前复合材料防污染筒大致有两种制备方案；一是碳纤维预浸料及聚酰亚胺单面镀铝膜共固化；其次是碳纤维预浸料固化后再将聚酰亚胺单面镀铝膜后胶接。由于后胶接的方式引入了新的物质，且研制周期较长，所以共固化为最优制备方案。但由于聚酰亚胺单面镀铝膜表面光滑，贴模面不允许刷胶，所以在制备的过程中面临着聚酰亚胺单面镀铝膜无法铺贴在模具上的问题；其次聚酰亚胺单面镀铝膜在铺贴过程中与模具之间会夹杂气体，采用常规的抽真空方法又难以排除，这对固化后聚酰亚胺单面镀铝膜的表观有着消极影响。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种复合材料防污染筒的成型模具及制备方法。

2、根据本发明提供的一种复合材料防污染筒的成型模具，包括芯模1、盖板2以及气嘴3，其中：

3、芯模1两端开设有透气孔；

4、盖板2通过定位台阶与芯模1定位，并通过螺钉与芯摸1锁紧成为阳模；

5、盖板2上设置有抽真空孔，气嘴3安装在所述抽真空孔上，所述气嘴3连接抽真空装置。

6、优选的，芯模1、盖板2采用铝合金材料。

7、优选的，所述抽真空装置包括真空管路和抽真空设备，所述真空管路的一端连接气嘴3，另一端连接抽真空设备。

8、优选的，所述芯模1为空腔加筋焊接结构。

9、优选的，所述芯模1在顶部设置了定位凹槽；所述盖板2在底面设置了与所述定位凹槽相配合的定位台阶；所述盖板2通过定位凹槽和定位台阶的配合安装在所述芯模1上。

10、优选的，所述盖板2在的抽真空孔为细牙螺纹孔；所述气嘴3两端均设置有细牙螺纹。

11、优选的，所述芯模1为空腔加筋结构，整体焊接形成。

12、优选的，所述芯模1在高度方向的两端各设有多个透气孔。

13、根据本发明提供的一种基于上述的复合材料防污染筒的成型模具的复合材料防污染筒制备方法，包括如下步骤：

14、步骤s1：气嘴3接真空管路，对阳模内腔抽真空，使得阳模内腔相对外界环境形成负压；

15、步骤s2：在阳模上铺一层脱模布，脱模布通过负压吸附在模具表面；

16、步骤s3：将裁剪好的聚酰亚胺单面镀铝膜铺在脱模布上，并通过负压吸附在芯模上；

17、步骤s4：将碳纤维预浸料铺在聚酰亚胺单面镀铝膜上；

18、步骤s5：在阳模外侧制袋，通过热压罐加压固化；

19、步骤s6：产品固化后，先脱离盖板2，再将产品从芯模1中脱出。

20、优选的，所述脱模布为聚四氟乙烯脱模布。

21、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

22、1、本发明提供了一种在无胶黏剂的情况下，将聚酰亚胺单面镀铝膜紧密铺贴在模具上的方法。

23、2、本发明采用铝合金的芯模和盖板材料，比传统的钢材热膨胀系数大，防污染筒在升温固化过程中能够受到更大的膨胀张力，从而可以使得制备出来的防污染筒内腔的聚酰亚胺单面镀铝膜光滑无褶皱。

24、3、本发明通过对阳模内腔抽真空，能够有效地排出聚酰亚胺单面镀铝膜与模具之间的气体，有利于保证聚酰亚胺单面镀铝膜的表观质量。

技术特征：

1.一种复合材料防污染筒的成型模具，其特征在于，包括芯模(1)、盖板(2)以及气嘴(3)，其中：

2.根据权利要求1所述的复合材料防污染筒的成型模具，其特征在于，芯模(1)、盖板(2)采用铝合金材料。

3.根据权利要求1所述的复合材料防污染筒的成型模具，其特征在于，所述抽真空装置包括真空管路和抽真空设备，所述真空管路的一端连接气嘴(3)，另一端连接抽真空设备。

4.根据权利要求1所述的复合材料防污染筒的成型模具，其特征在于，所述芯模(1)为空腔加筋焊接结构。

5.根据权利要求1所述的复合材料防污染筒的成型模具，其特征在于，所述芯模(1)在顶部设置了定位凹槽；所述盖板(2)在底面设置了与所述定位凹槽相配合的定位台阶；所述盖板(2)通过定位凹槽和定位台阶的配合安装在所述芯模(1)上。

6.根据权利要求1所述的复合材料防污染筒的成型模具，其特征在于，所述盖板(2)在的抽真空孔为细牙螺纹孔；所述气嘴(3)两端均设置有细牙螺纹。

7.根据权利要求1所述的复合材料防污染筒的成型模具，其特征在于，所述芯模(1)为空腔加筋结构，整体焊接形成。

8.根据权利要求1所述的复合材料防污染筒的成型模具，其特征在于，所述芯模(1)在高度方向的两端各设有多个透气孔。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的复合材料防污染筒的成型模具的复合材料防污染筒制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的复合材料防污染筒制备方法，其特征在于，所述脱模布为聚四氟乙烯脱模布。

技术总结本发明提供了一种复合材料防污染筒的成型模具及制备方法。包括芯模、盖板、气嘴。芯模和盖板材料为铝合金；芯模两端开透气孔；盖板通过定位台阶与芯模定位，并通过螺钉锁紧成为阳模；气嘴连接在盖板上；真空管路接气嘴，对阳模内腔抽真空，使得阳模内腔相对外界环境形成负压；将裁剪好的聚酰亚胺单面镀铝膜铺在芯模上，通过负压吸附在芯模上；将裁剪好的预浸料铺在聚酰亚胺单面镀铝膜上；对阳模整体制袋抽真空，通过热压罐加压固化；固化后，先脱盖板，再将产品脱离芯模。本发明可以使得制备出来的防污染筒内腔的聚酰亚胺单面镀铝膜光滑无褶皱；有利于保证聚酰亚胺单面镀铝膜的表观质量。技术研发人员：叶奇飞,姜明,潘韵,章宇界,汪九州,施静,田杰,王晓蕾,台俊杰,曹恒秀,张成祥受保护的技术使用者：上海复合材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18