一种异面π型碳纤维复合材料接头成型方法与流程

本发明涉及一种异面π型碳纤维复合材料接头制造工艺。

背景技术：

随着现代技术的迅猛发展，对碳纤维材料提出了更高的要求，碳纤维复合材料制作的结构件具有高强度、高模量、轻量化的特点具有较好的应用前景。现有π型件主要使用金属材料，它存在重量大，耐腐蚀性能差、使用周期短等缺点。而碳纤维复合材料具有比强度和比模量高、制件力学性能优异、安全性高、可设计性和零部件一体化成型等特点广泛应用在各个领域，充分满足较高装配精度要求。但因碳纤维复合材料在制造开口宽度较小π型件无法进行铺层和封装固化，对工艺的选择有很大的局限性，而传统手工铺层又会造成π型件拐角区域架桥、厚度不均、压力不均等问题产生，导致在固化后产生富树脂、分层、空隙、疏松等缺陷，进而严重影响制件的可靠性和精度。

上述问题是在异面π型碳纤维复合材料接头的设计与制造过程中应当予以考虑并解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种异面π型碳纤维复合材料接头制作工艺，该工艺能够实现开口宽度较小的碳纤维复合材料π型件的制作，并解决π型件制作过程中，因传统手工铺层的局限而造成拐角区域架桥、厚度不均、压力不均等问题，导致在固化后产生富树脂和分层、空隙、疏松等缺陷，进而严重影响其性能和精度。

本发明的技术解决方案是：将碳纤维预浸料在l型、u型和凸型模具上进行分别铺层，将铺贴后的l型、u型和凸型模具进行热预压实；将赋型后的l型、u型预浸料与凸型模具组装在一起；预压实后，铺放辅助材料。将组合后的预成型体模具真空袋密封抽真空，同时施加压力，加热固化成型，得到异面π型碳纤维复合材料接头。

优选地，所述l型、u型与凸型模具配合部采用同一材料单项带填充。

优选地，所述预浸料使用树脂为双马树脂，其树脂含量为35%~40%。

优选地，所述铺层方式由两个l型模具、一个u型模具和一个凸型模具相配合的方式进行。

优选地，所述碳纤维复合材料π型件开口宽度为15mm到20mm之间。

优选地，所述固化工艺参数为压力为6bar，加热温度为180℃条件下进行。

一种异面π型碳纤维复合材料接头，由上述制造工艺制得。

本发明的有益效果是：本发明是一种异面π型碳纤维复合材料接头制造工艺及所得π型接头，相对于钢材π型接头，具有质量轻，耐腐蚀等优点。同时解决了开口宽度较小的窄形π型接头无法进行人工铺层的问题，为碳纤维复合材料提供了更宽的窗口。因开口宽度在15mm~20mm范围内的π型件手工铺层困难，而且双马预浸料难以铺实，在拐角区域出现架桥、分层和厚度不均等缺陷。该工艺能够制造15mm~20mm范围内的π型件，并且使π型件拐角区域架桥状况得到了明显改善，内外表面平整，尺寸精度提高，可以避免传统工艺的许多缺陷，扩大了π型件适用范围。并且该工艺使π型件的制作各环节难度系数降低，实用性强保证了产品质量的稳定性。

附图说明

图1-1至图1-4是本发明实施例异面π型碳纤维复合材料接头的模具结构示意图；

其中：1和2是l型模具，3是u型模具，4是凸型模具。

图2碳纤维复合材料u型件组合模具的截面示意图；

其中：1和2是l型模具，3是u型模具，4是凸型模具。

图3是本发明实施例异面π型碳纤维复合材料接头的截面示意图。

图4是本发明实施例异面π型碳纤维复合材料接头的制造工艺示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

如图1，图2所示，本实施例提供一种异面π型碳纤维复合材料接头的制造工艺，将碳纤维预浸料在l型、u型和凸型模具上铺层；将铺贴后的l型、u型和凸型分别进行热预压实；将赋型后的l型、u型预浸料与凸型模具组装在一起；预压实后，铺放辅助材料。

如图4所示，在组合体模具101上依次铺放铺层107、脱模布103、隔离膜106、透气毡104、真空袋105辅助材料，真空袋与模具之间设置密封胶条102，采用外置真空袋进行抽真空，180℃加热，同时施加6bar压力固化成型得到异面π型碳纤维复合材料接头。

一种异面π型碳纤维复合材料接头，由上述制造工艺制得。

本实施例的有益效果是：本实施例一种异面π型碳纤维复合材料接头的制造工艺及所得π型件，相对于金属材料制造π型件具有质量轻、强度高、耐腐蚀等优点。但碳纤维复合材料π型铺层时，开口宽度在15mm~20mm范围内的π型件手工铺层困难，而且预浸料难以铺实在拐角区域出现架桥、分层和厚度不均等缺陷。本工艺设计能够制造出开口宽度15mm~20mm的π型件，解决了窄弯模具铺层难的问题。并且改善了传统铺层工艺的诸多缺陷，避免架桥，分层及厚度不均匀等问题的出现，减少π型制件生产时间，铺层工艺难度系数降低，保证制件内外表面质量等优点。

本发明一种异面π型碳纤维复合材料接头，能够保证π型制件具有更优的质量，制造容易，使用寿命更长，利于使用。

除上述实施例外，本发明专利产品还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本专利要求的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种异面π型碳纤维复合材料接头的成型方法，按照铺层设计在4个芯块上分别进行铺贴，两个L型、一个U型和一个凸型；四个芯块分别进行热预压；组装一体预压实后，铺放辅助材料，一定温度和压力固化成型得到π型制品。该工艺解决了开口宽度较小的π型制品无法铺层的问题，解决了碳纤维复合材料制造复杂π型制品难题，降低了各环节的难度系数，保证复合材料制品内外表面的平整度。此成型方法为制造π型碳纤维复合材料结构件提供了新的思路。

技术研发人员：魏强强;商莉;王林臣;董淑强;赵宏飞
受保护的技术使用者：江苏恒神股份有限公司
技术研发日：2017.07.05
技术公布日：2018.01.09