Изготовление узлов и отсеков с заполнителем в виде пенопласта

При использовании в качестве заполнителя пенопласта возможен один из следующих методов изготовления узлов и отсеков:

- прессовый,

- беспрессовый,

- комбинированный.

При прессовом методе применяется готовый заполнитель в виде стандартных листов или плит.

Технологический процесс осуществляется в последовательности (рис. 109):

- сборка каркаса (лонжерона, нервюр),

- изготовление вкладышей,

- подгонка поверхностей вкладышей,

- установка вкладышей в отсеках между нервюрами,

- склеивание нервюр и лонжерона с заполнителем,

- пригонка вкладышей под склейку с обшивкой,

- нанесение клея, выдержка и склеивание обшивки с заполнителем,

- контроль.

Процесс характеризуется большим количеством ручных операций, требует большего количества оснастки, трудоемкость процесса большая и качество работ зависит от квалификации исполнителей.

Рис. 109. Конструкция лопасти вертолета

Рис. 110. Прессформа для вспенивания заполнителя

При беспрессовом методе легкий заполнитель образуется в полости изделия в результате нагрева исходной смоляной композиции (полуфабриката) в виде порошка, гранул и т.п.

Технологический процесс состоит из сборки каркаса, подготовки пресс-формы (рис. 110), заполнения пресс-формы и тепловой обработки (нагрева).

В процессе нагрева по достижении определенной температуры полуфабрикат вспенивается в результате действия газообразователя, содержащегося в композиции. При вспенивании развивается избыточное давление (порядка 30 … 50 МПа) достаточное для надежного заполнения объема изделия. Происходит склеивание заполнителя с обшивкой. При вспенивании заполнитель приобретает пенистую структуру с замкнутыми ячейками и заданным объемным весом γ.

Весовое количество полуфабриката определяется по выражению:

G = k γ V,

где: γ — заданный объемный вес полуфабриката,

V — объем изделия,

k — коэффициент потерь при переработке, равный 1,03 … 1,05.

Применение самовспенивающегося заполнителя имеет преимущества перед использованием готового пенопласта:

- исключаются операции механической обработки, пригонки и т.п. готового пенопласта,

- внешние обводы получаются более точными и стабильными.

Однако, недостатком этого метода является усадка заполнителя, наиболее заметная при заполнении больших объемов.

Комбинированный метод позволяет уменьшить усадку заполнителя, повысить точность внешних обводов и существенно сократить время тепловой обработки.

В этом случае грубо обработанный вкладыш (из готового полуфабриката) занимает часть объема изделия, а остальная часть заполняется вспенивающимся полуфабрикатом.

5. Изготовление радиопрозрачных обтекателей из керамических материалов

По техническим условиям материалы для радиопрозрачных обтекателей должны обладать:

- высокой радиопрозрачностью (не менее 80%),

- минимальным искажением угловых величин,

- удовлетворять требованиям аэродинамики.

Выполняются они в форме оболочек (рис. 111):

- конических,

- оживальных,

- параболических,

- со сферической головкой,

- с тупоконечной головкой.

А конструктивно в виде многослойных и однослойных.

Если первые три типа оболочек работают при температурах 150 … 200º С, то последние однослойные работают при температуре 2 000º С. Поэтому для их изготовления используют материалы в виде окиси алюминия Al₂O₃ или окиси кремния Si₂O₃.

Технологический процесс состоит из следующих операций:

1) подготовка суспензии 97%Al₂O₃ + 1% смолы + 1% растворителя + 1% других добавок.

Подготовка суспензии проводится при температуре 200ºС;

1) 2) многослойные 3) 4) однослойные

Стеклоткань + смола с заполнителем в виде сот с заполнителем в виде пенопласта окись алюминия Al2O3 окись кремния Si2O3

1), 2), 3) — рабочая температура — 150 - 200ºС

4) ­— рабочая температура — 2000ºС

Рис. 111. Конструктивные формы оболочек для радиопрозрачных обтекателей

2) подготовка пуансона (хромированного), заключающаяся в покрытии его графитовыми смазками или вазелином;

3) напыление суспензии при температуре 120ºС на поверхность пуансона толщиной 6, 8, 12 мм (рис. 112);

4) упрочнение — уплотнение напыленного слоя (гидроклав) (рис. 113);

5) снятие обтекателя с пуансона и проведение термической обработки при температуре 1100º С для выгорания смолы и растворителя;

6) механическая обработка на шлифовальных станках специальными алмазными кругами с точностью 0,02 … 0,05 мм;

7) окончательная обработка при температуре 1 600º С для спекания порошка в сплошную массу (регенерация).