一種易磨硅橡膠環與金屬膠接件制造方法
【專利摘要】本發明涉及航空發動機領域，具體為一種易磨硅橡膠環與金屬膠接件制造方法，從根本上解決扇型硅橡膠易磨環與金屬膠接件超聲檢測存在不符合圖紙要求的脫層、氣泡等質量缺陷，實現工程化應用。將易磨硅橡膠環分段粘接于環形金屬骨架內側的凹槽中，易磨硅橡膠環與金屬膠接件工藝流程為：易磨硅橡膠環和金屬骨架表面處理→剪裁→涂膠→疊合→真空袋成型及夾具加壓成型→固化。本發明重點針對涂膠工藝及加壓(夾具、真空)成型工藝進行試驗，將真空袋加壓技術應用于該結構膠接件，對涂膠工藝和真空袋成型工藝方法，進行對比試驗確定相應工藝參數，最終解決脫層、氣泡等質量缺陷。
【專利說明】一種易磨硅橡膠環與金屬膠接件制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及航空發動機橡膠金屬粘接領域，具體為一種易磨硅橡膠環與金屬膠接件制造方法。
【背景技術】
[0002]易磨硅橡膠環與金屬膠接件制造方法屬于特種粘合技術，采用常用的粘合材料和粘合方法無法保證產品質量。
[0003]橡膠粘合可分為熱粘合法和冷粘合法。熱粘合法是使橡膠在熱硫化過程中與金屬結合；冷粘合法是利用膠粘劑使硫化膠與金屬結合。
[0004]易磨硅橡膠環與金屬膠接件屬于冷粘合法，已硫化丁腈膠與金屬冷粘合工藝相對簡單，適宜的膠粘劑牌號較多，工藝方法也相對成熟。已硫化硅橡膠與金屬冷粘合工藝相對復雜，適宜的膠粘劑牌號較少，工藝方法尚未成熟。
[0005]易磨硅橡膠是一種低強度、低密度、高硬度，對不銹鋼無腐蝕的硅橡膠。該類硅橡膠近年來發展較快、檔次較高、產品技術含量較大，且具有較高附加值的一類有機硅產品。本身硫化膠與金屬粘接存在一定技術難度，尤其針對特殊結構的扇型硅橡膠易磨環與金屬膠接采用傳統涂膠工藝和夾具加壓制造方法，超聲檢測存在脫層、氣泡等質量缺陷不符合圖紙要求。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種易磨硅橡膠環與金屬膠接件制造方法，從根本上解決扇型硅橡膠易磨環與金屬膠接件超聲檢測存在不符合圖紙要求的脫層、氣泡等質量缺陷，實現工程化應用。
[0007]本發明的技術方案是:
[0008]一種易磨硅橡膠環與金屬膠接件制造方法，將易磨硅橡膠環分段粘接于環形金屬骨架內側的凹槽中，易磨硅橡膠環與金屬膠接件工藝流程為:易磨硅橡膠環和金屬骨架表面處理一剪裁一涂膠一疊合一真空袋成型及夾具加壓成型一固化，具體步驟如下:
[0009](I)易磨硅橡膠環和金屬骨架表面處理
[0010]用毛刷浸潤丙酮擦拭易磨硅橡膠環被粘接面，然后用粗砂紙打磨易磨硅橡膠環的粘接面，將光潔面去除即可，再用毛刷浸潤丙酮擦拭橡膠的打磨面，晾干備用；被粘金屬表面用丙酮除油后，再用砂紙打磨或噴砂；
[0011]⑵剪裁
[0012]劃線:易磨硅橡膠環長度與金屬骨架對比后劃線；
[0013]剪裁:剪裁形狀和尺寸必須保證裝入金屬骨架貼合緊密，每段首尾銜接無縫隙，并在易磨硅橡膠環的非粘接面貼合透明膠帶做把手；
[0014]⑶涂膠
[0015]涂覆涂料:被粘金屬表面采用常規的封底涂料I號涂覆后，放置10?20min晾干備用，封底涂料I號在使用前應搖均；
[0016]涂膠:將粘接硅橡膠與金屬常用的膠粘劑裝入自動膠槍沿自動混合管呈Z字型擠出至金屬骨架和易磨硅橡膠環的被粘接面上，采用刮板刮平，膠粘劑厚度為I?5_，涂膠后自然干燥時間20?30min ；
[0017](4)疊合:拿住易磨硅橡膠環的把手從一方向沿金屬骨架表面貼合，碾壓平整，允許采用塑料錘敲擊數次，保證無氣泡；
[0018](5)真空袋成型及夾具加壓成型
[0019]真空袋成型:安裝并連接真空裝置一鋪透氣氈一貼密封膠帶一封真空袋膜一抽真空，檢查相對真空度-0.06?-0.08MPa ；
[0020]夾具加壓成型:在真空袋上裝入夾具，通過夾具對真空袋進一步加壓，使金屬骨架和易磨硅橡膠環粘接成型；
[0021](6)固化
[0022]固化參數:120±5°C加熱2h?2.5h，或者70±5°C加熱5h?8h。
[0023]本發明的設計思想是:
[0024]橡膠與金屬的粘合過程主要有金屬表面處理、涂膠工藝、加壓成型固化。根據理論分析，造成脫層、氣泡等質量缺陷的主要原因是:金屬表面處理、涂膠工藝和加壓成型固化方法不當。尤其涂膠工藝和加壓固化方法，最重要的是涂膠厚度遍數及干燥溫度、時間及加壓(夾具、真空)方法直接影響制品質量。因此，本發明重點針對涂膠工藝及加壓(夾具、真空)成型工藝進行試驗，創新點是將真空袋加壓技術應用于該結構膠接件，對涂膠工藝和真空袋成型工藝方法，進行對比試驗確定相應工藝參數，最終解決脫層、氣泡等質量缺陷。
[0025]本發明的優點及有益效果是:
[0026]1、本發明與傳統的橡膠與金屬骨架冷粘合技術相比，不需要專用工裝，只要建立真空袋體系就能進行加壓，不受產品結構的限制，尤其是扇面曲面粘接件，粘接壓力均勻一致，粘接強度穩定，有效地減小脫層、氣泡等質量缺陷。
[0027]2、本發明在現場進行相似件應用后，效果很好，性能及狀態穩定。
[0028]3、本發明的工藝具有廣闊的應用前景和推廣價值。該工藝為科研試驗室及中小規模產品生產單位生產高質量膠接件，提供可靠的保證，可以推廣到其他相似橡膠產品粘合成型技術上。
[0029]4、本發明可以拓展硫化橡膠和金屬膠接件領域真空袋成型工藝，在航空發動機橡膠金屬復合件上的應用領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為本發明易磨硅橡膠環與金屬骨架粘接件示意圖。圖中，I易磨硅橡膠環；2金屬骨架。
【具體實施方式】
[0031]下面通過實施例和附圖對本發明進一步詳細說明。
[0032]如圖1所示，本實施例將易磨硅橡膠環I分段粘接于環形金屬骨架2內側的凹槽中，金屬骨架2高度為160 土 20mm，金屬骨架2平均內徑為1600 土 200mm，金屬骨架2向外傾斜的角度為5±2°，易磨硅橡膠的牌號為:YMH-1，金屬骨架的牌號為0Grl7Ni4Cu4Nb，易磨硅橡膠環與金屬膠接件制造方法具體如下:
[0033]1、易磨硅橡膠環與金屬膠接件工藝流程
[0034]易磨硅橡膠環和金屬骨架表面處理一剪裁一涂膠一疊合一真空袋成型及夾具加壓成型一固化。
[0035]2、操作步驟
[0036](I)易磨硅橡膠環和金屬骨架表面處理
[0037]用毛刷浸潤丙酮擦拭易磨硅橡膠環被粘接面，然后用粗砂紙打磨易磨硅橡膠環的粘接面，將光潔面去除即可，再用毛刷浸潤丙酮擦拭橡膠的打磨面，晾干備用。被粘金屬表面用丙酮除油后，再用砂紙打磨或噴砂。
[0038](2)剪裁
[0039]劃線:易磨硅橡膠環長度與金屬骨架對比后劃線；
[0040]剪裁:剪裁形狀和尺寸必須保證裝入金屬骨架貼合緊密，每段首尾銜接無縫隙，并在易磨硅橡膠環的非粘接面貼合透明膠帶做把手。
[0041]⑶涂膠
[0042]涂覆涂料:被粘金屬表面采用常規的封底涂料I號涂覆后，放置10?20min晾干備用，封底涂料I號在使用前應搖均。
[0043]涂膠:將粘接硅橡膠與金屬常用的膠粘劑裝入自動膠槍沿自動混合管呈Z字型擠出至金屬骨架和易磨硅橡膠環的被粘接面上，采用刮板刮平，膠粘劑厚度為I?5_，涂膠后自然干燥時間20?30min。
[0044](4)疊合:拿住易磨硅橡膠環的把手從一方向沿金屬骨架表面貼合，碾壓平整，允許采用塑料錘敲擊數次，保證無氣泡。
[0045](5)真空袋成型及夾具加壓成型
[0046]真空袋成型:安裝并連接真空裝置一鋪透氣氈一貼密封膠帶一封真空袋膜一抽真空，檢查相對真空度-0.06?-0.08MPa。
[0047]夾具加壓成型:在真空袋上裝入夾具，通過夾具對真空袋進一步加壓，使金屬骨架和易磨硅橡膠環粘接成型。
[0048](6)固化
[0049]固化參數:120±5°CX2h ?2.5h 或 70±5°C X5h ?8h。
[0050]實施例結果表明，本發明針對膠接件的結構特點，最終采用涂膠工藝和真空袋/夾具并行加壓的制造方法，可以生產出符合圖紙要求產品。
【權利要求】
1.一種易磨硅橡膠環與金屬膠接件制造方法，其特征在于，將易磨硅橡膠環分段粘接于環形金屬骨架內側的凹槽中，易磨硅橡膠環與金屬膠接件工藝流程為:易磨硅橡膠環和金屬骨架表面處理一剪裁一涂膠一疊合一真空袋成型及夾具加壓成型一固化，具體步驟如下: (1)易磨硅橡膠環和金屬骨架表面處理 用毛刷浸潤丙酮擦拭易磨硅橡膠環被粘接面，然后用粗砂紙打磨易磨硅橡膠環的粘接面，將光潔面去除即可，再用毛刷浸潤丙酮擦拭橡膠的打磨面，晾干備用；被粘金屬表面用丙酮除油后，再用砂紙打磨或噴砂； (2)剪裁 劃線:易磨硅橡膠環長度與金屬骨架對比后劃線； 剪裁:剪裁形狀和尺寸必須保證裝入金屬骨架貼合緊密，每段首尾銜接無縫隙，并在易磨硅橡膠環的非粘接面貼合透明膠帶做把手； (3)涂月父 涂覆涂料:被粘金屬表面采用常規的封底涂料I號涂覆后，放置10?20min晾干備用，封底涂料I號在使用前應搖均； 涂膠:將粘接硅橡膠與金屬常用的膠粘劑裝入自動膠槍沿自動混合管呈Z字型擠出至金屬骨架和易磨硅橡膠環的被粘接面上，采用刮板刮平，膠粘劑厚度為I?5_，涂膠后自然干燥時間20?30min ； (4)疊合:拿住易磨硅橡膠環的把手從一方向沿金屬骨架表面貼合，碾壓平整，允許采用塑料錘敲擊數次，保證無氣泡； (5)真空袋成型及夾具加壓成型 真空袋成型:安裝并連接真空裝置一鋪透氣氈一貼密封膠帶一封真空袋膜一抽真空，檢查相對真空度_0.06?-0.08MPa ； 夾具加壓成型:在真空袋上裝入夾具，通過夾具對真空袋進一步加壓，使金屬骨架和易磨硅橡膠環粘接成型； (6)固化 固化參數:120±5°C加熱2h?2.5h，或者70±5°C加熱5h?8h。
【文檔編號】B29C65/54GK104441631SQ201410624600
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月10日 優先權日:2014年11月10日
【發明者】王巖, 程世遠, 師俊芳, 孟凡星, 馬羽飛 申請人:沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司