Дренажний пристрій для вакуум-автоклавного формування виробів із композиційних матеріалів

Настоящее изобретение относится к технологической оснастке для производства конструкций из композиционных материалов, а именно к композиционным дренажам технологического пакети для вакуумавтоклавного формования. Известно устройство для вакуумавтоклавного формования изделий из композиционного материала принятое за прототип, состоящее из слоя пористого материала, расположенного на нижнем слое из термостойкого антиадгезионного материала с отверстиями для прохода связующего и средств для соединения с системой вакуумирования [1]. Известное устройство не исключает разрушение пористого слоя и снижение его дренажной способности, что может привести к неравномерной опрессовке изделия и тем самым снижению его качества. Техническая задача, на решение которой направлено изобретение заключается в повышении эксплуатационных качеств дренажного устройства (снижение трудоемкости и улучшение условий труда при укладке и снятии дренажа, повышение разовости и универсальности ею использования, а также снижения возможности загорания технологического пакета при вакуум-автоклавном формовании. Указанная задача в устройстве, состоящем из слоя пористого материала, расположенного на нижнем слое из термостойкого, антиадгезионного материала с отверстиями для прохода связующего, и средства для соединения с системой вакуумирования, достигается за счет того, что оно снабжено дополнительным перфорированным слоем, установленным на спое пористого материала и выполненным как и нижний слой из легкого деформируемого герметичного материала, причем эти слои соединены между собой с образованием оболочки. Кроме того, верхний и нижний слой оболочки соединены между собой дискретно по всей рабочей поверхности. Технический результат от внедрения устройства заключается в возможности его унификации, в повышении разовости его использования, улучшения условий тр уда, снижения трудоемкости укладки и снятия дренажа, снижения стоимости вспомогательных технологических материалов. На фиг.1 показано дренажное устройство, поперечное сечение; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - схема сборки технологического пакета заготовки детали. Дренажное устройство состоит из верхнего 1, нижнего 2 слоев с дренажными отверстиями 3, а также средних пористых слоев 4 соединенных, например, прошивкой по контуру нитью 5. Слои 1 и 2 могут быть по контуру также склеены или сварены. Между дренированными слоями 1 и 2 размещается вакуумная трубка 6, выходящая за контур устройства. Дренажные устройства соединяют не только по контуру, но и по всей поверхности с помощью нитевой или проволочной прошивки 7 типа стеганного одеяла. В качестве дренированных слоев оболочек используют я прорезиненные ткани или пленки с перфорированными отверстиями. Например, при температуре отверждения конструкции в диапазоне 180 - 200°C слои оболочки могут быть изготовлены из тканей марок АТОМ-1 или АТОМ2 (ТУ 17 - 2191 - 76), перфорированных по всей рабочей поверхности игольчатым роликом. Наличие среднего слоя обеспечивает необходимую раздвижку оболочек друг относительно друга для получения такой толщины дренажа, которая предотвращает локальное или общее захлопывание вакуумного мешка под воздействием разрежения. В качестве среднего слоя дренажного устройства могут быть использованы ткани, сетки, маты на основе стеклянных или органических волокон, а также гранулированные сыпучие материалы, например, шарики из пенопласта. Для средних слоев могут применяться менее огнестойкие материалы, чем для внешних оболочек дренажного устройства. При необходимости средний слой может быть пропитан антиадгезионным составом. Внутри устройства закреплена вакуумная перфорированная трубка, имеющая выход из устройства для присоединения к ней шланга вакуумной системы. Для небольших деталей простой формы (плоские, небольшой одинарной кривизны и не имеющих резких перепадов толщин), указанное устройство может выполнять функции цулаги, полностью ее заменяя. В зависимости от габаритов формуемых деталей, их конструктивной формы, а также материалов средних слоев, они могут быть соединены по периметру или по всей рабочей поверхности в виде стеганых одеял для фиксации положения средних слоев, предотвращая их самопроизвольное смещение. Дренажные устройства могут централизовано изготавливаться в виде стандартных мерных изделий, например, размерами 0,5м ´ 0,5м, 2,5м ´ 0,1м, 0,5м ´ 1,5м и т.д. Сборка технологического пакета осуществляется следующим образом. На форму 8 укладывается разделительная пленка 9. на которую укладывается пакет заготовки 10. На пакет заготовки снова укладывают разделительную пленку 11, после чего устанавливают цулагу 12. На цулагу устанавливается готовое дренажное устройство 13 с вмонтированной в него трубкой 6. Операция установки устройства производится быстро с полным исключением выделения пылевидных частиц дренажных слоев. На устройство 13 одевается вакуумная диафрагма 14, приклеиваемая жгутом 15 к форме 8. В качестве липкого жгута используется, например, жгут марки 51-Г-27. Затем технологический пакет через дренажную тр убку 6 подключается к вакуумной системе. Разрежение через дренажное устройство 13 передается на вакуумную диафрагму 14, в результате чего происходит ее прижатие к форме 8 с опрессовкой пакета заготовки 10. При этом дренажное устройство не загрязняется связующим из-за антиадгезионных свойств материала нижней оболочки и небольших по диаметру вентиляционных отверстий в ней. При необходимости возможно повторное или дополнительное образование вентиляционных отверстий в дренажном устройстве путем прокатки по рабочей поверхности устройства игольчатого ролика, т.е. процесс дренирования оболочек является регулируемым. Разборка технологического пакета после автоклавного формования производится в следующей последовательности. Технологический пакет отсоединяется от вакуумной системы. Снимается вакуумная диафрагма 14 путем ее отрыва по периметру от формы 8, затем снимается дренажное устройство 13 с вакуумной трубкой 6. Затем снимается цулага 12 и заготовка детали из композита. Использование термостойких материалов для слоев дренажного устройства предотвращает возможность термического разложения, а также загорания технологического пакета.