一种碳纤维汽车电池盒的制造方法及碳纤维汽车电池盒的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及采用复合材料制备汽车零部件技术领域，特别设及一种碳纤维汽车电 池盒的制造方法及碳纤维汽车电池盒。
【背景技术】
[0002] 目前轻量化是汽车发展的重要方向，是汽车节能的重要手段。汽车电池盒普遍使 用热固性塑料制品，而碳纤维复合材料密度比热固性塑料低20%左右，且碳纤维复合材料 在机械性能方面更具优势，通过合理的铺层及结构设计，可达到更低的使用重量，国内汽车 碳纤维复合材料制品制造与应用的水平还比较低，在国内汽车零部件上的开发、设计与应 用上的较少，缺乏成熟的汽车部件产品设计与制件制备和应用经验。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题之一在于针对现有使用热固性塑料制品制备汽车电 池盒所存在的技术问题而提供一种碳纤维汽车电池盒的制造方法。
[0004] 本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种利用上述制造方法制造的重量轻、 高强度的碳纤维汽车电池盒。
[0005] 本发明所要解决的技术问题可W通过W下技术方案来实现：
[0006] 一种碳纤维汽车电池盒的制造方法，具体包括如下步骤：
[0007] 1)汽车电池盒加工模具设计：
[0008] 模具翻边尽量平整，且翻边至少有150mm宽度，模具有效型腔内避免尖角；
[0009] 2)汽车电池盒模型加工
[0010] 为保证尺寸的精确，选择环氧代木及配套白胶作为汽车电池盒模型的制作材料， 按产品数据1:1进行加并根据尺寸要求修整汽车电池盒模型；
[0011] 3)汽车电池盒模具制作
[0012] 在汽车电池盒模型表面涂覆脱模蜡及脱模剂，然后均匀喷涂胶衣，然后使用表面 拉及环氧乙締树脂制作汽车电池盒模具的型腔表面层，再使用短切拉及模具树脂制作汽车 电池盒模具主体，固化后脱模，对汽车电池盒模具的型腔表面进行打磨抛光处理；
[001引 4)材料准备
[0014] 选择的胶衣要求耐120°CW应对每模次产品的放热，制备汽车电池盒的胶衣层厚 度不低于0.6mm，制备汽车电池盒的选择的树脂要求收缩率基本为零的环氧改性乙締基树 脂；碳纤维布选用碳纤维平纹布；
[0015] 5)汽车电池盒制作：
[0016] 在汽车电池盒模具的型腔表面涂覆脱模剂并喷涂胶衣层，配合3M喷胶铺放碳纤 维布，放置辅助工具后抽真空，然后导入环氧改性乙締基树脂，固化后脱模，按照图纸对产 品进行切边打孔处理，内面喷涂绝缘漆。
[0017] 在本发明的一个优选实施例中，步骤3)中，所述胶衣层的厚度不低于0. 6mm。
[0018] 在本发明的一个优选实施例中，步骤3)中，所述脱模剂选用PVA脱模剂，所述胶衣 选用DSM肥0GELCS8396喷射型模具胶衣。
[0019] 在本发明的一个优选实施例中，步骤3)中，所述表面拉选用30g/m2表面拉。
[0020] 在本发明的一个优选实施例中，步骤3)中，所述环氧乙締树脂选用富晨881环氧 改性乙締基树脂。
[0021] 在本发明的一个优选实施例中，步骤3)中，所述表面拉与环氧乙締树脂之间的质 量比为1 : 1. 5。
[0022] 在本发明的一个优选实施例中，步骤3)中，所述短切拉选用300g/nf短切拉。
[0023] 在本发明的一个优选实施例中，步骤3)中，所述模具树脂选用RM2000模具树脂。
[0024] 在本发明的一个优选实施例中，步骤3)中，固化溫度为60-80。固化时间为化； [00巧]在本发明的一个优选实施例中，步骤4)中，所述胶衣选自富菱NC9005G间苯胶衣。
[0026] 在本发明的一个优选实施例中，步骤4)中，所述环氧改性乙締基树脂选自亨斯曼 环氧树脂3585及配套固化剂3486,两者之间的质量比为100 : 35。
[0027] 在本发明的一个优选实施例中，步骤4)中，所述碳纤维平纹布选自台丽T-300碳 纤维平纹布。
[0028] 在本发明的一个优选实施例中，步骤5)中，所述在汽车电池盒模具的型腔表面涂 覆脱模剂方法是在汽车电池盒模具的型腔表面打41-90脱模剂，脱模剂擦拭5遍，间隔时间 15分钟并用棉布抛光。
[0029] 在本发明的一个优选实施例中，步骤5)中，所述喷涂胶衣层的厚度不低于0. 6mm。
[0030] 在本发明的一个优选实施例中，步骤5)中，汽车电池盒模具的型腔表面碳纤维平 纹布的铺设量为2400g/nf;喷胶量为15-20邑。
[0031] 在本发明的一个优选实施例中，步骤5)中，抽真空的真空度一0.7~一O.SBar。
[0032] 在本发明的一个优选实施例中，步骤5)中，所述环氧改性乙締基树脂与碳纤维布 的质量比为1 : 1。
[0033] 在本发明的一个优选实施例中，步骤5)中，所述固化后脱模具体是将汽车电池盒 模具移至固化罐内进行固化，固化溫度为5(TC，固化时间为化，固化后将汽车电池盒产品 粗巧从汽车电池盒模具中脱除。
[0034] 在本发明的一个优选实施例中，步骤5)中，在固化后脱模与按照图纸对产品进行 切边打孔处理之间增加W后固化步骤，所述后固化步骤是将汽车电池盒产品粗巧移至固化 罐内进行后固化，后固化的溫度8(TC，时间为化；后固化后将后固化好的汽车电池盒产品 粗巧移出固化罐。
[0035] 在本发明的一个优选实施例中，步骤5)中，所述内面喷涂绝缘漆具体是使用瑞比 特叫timeg2000-372B绝缘漆，配套稀释剂T4化inner,两者的质量比为10 : 3,在汽车电 池盒产品的内表面喷涂绝缘漆，绝缘漆的喷涂厚度为0. 1~0. 15mm，烘干即可。
[0036] 一种碳纤维汽车电池盒，其是采用上述制造方法制备而成。
[0037]由于采用了如上的技术方案，本发明通过合理设计结构及铺层方式，可W达到更 好的机械强度及更轻的使用重量，最终碳纤维电池盒重量较传统材料电池盒重量降低了 44. 1%。
【具体实施方式】
[0038] 实施例1
[0039] 一种碳纤维汽车电池盒的制造方法，具体包括如下步骤：
[0040] 1)汽车电池盒加工模具设计：
[0041] 模具翻边尽量平整，且翻边至少有150mm宽度，模具有效型腔内避免尖角；
[0042] 2)汽车电池盒模型加工
[0043] 为保证尺寸的精确，选择环氧代木及配套白胶作为汽车电池盒模型的制作材料， 按产品数据1:1进行加并根据尺寸要求修整汽车电池盒模型；
[0044] 3)汽车电池盒模具制作
[0045] 在汽车电池盒模型表面涂覆脱模蜡及脱模剂，然后均匀喷涂胶衣，胶衣层的厚度 不低于0. 6mm，脱模剂选用PVA脱模剂，胶衣选用DSM肥0GELCS8396喷射型模具胶衣；然 后使用表面拉及环氧乙締树脂制作汽车电池盒模具的型腔表面层，表面拉选用30g/m2表 面拉，环氧乙締树脂选用富晨881环氧改性乙締基树脂，表面拉与环氧乙締树脂之间的质 量比为1 : 1.5;再使用短切拉及模具树脂制作汽车电池盒模具主体，固化后脱模，其中，短 切拉选用300g/nf短切拉，模具树脂选用RM2000模具树脂，，固化溫度为60-80°C，固化时间 为化；汽车电池盒模具固化脱模后对汽车电池盒模具的型腔表面进行打磨抛光处理；
[0046] 4)准备工作：电子称、空气压缩机、真空累；原辅材料；按样板裁剪碳纤维布；碳纤 维布台丽T-300碳纤维平纹布；
[0047] 5)汽车电池盒制作：
[0048] 5. 1)脱模处理：在汽车电池盒模具的型腔表面打41-90脱模剂，脱模剂擦拭5遍， 间隔时间15分钟并用棉布抛光；
[0049] 5. 2)胶衣喷涂：采用富菱NC9005G间苯胶衣在汽车电池盒模具的型腔表面喷涂胶 衣层，胶衣层的厚度不低于0. 6mm;
[0050] 5. 3)在汽车电池盒模具的型腔表面铺放台丽T-300碳纤维平纹布，要求平顺，不 能起皱纹，层搭接位置错开，拐角处裁剪掉多余的布，里面无法固定时，配合使用3M喷胶； 汽车电池盒模具的型腔表面碳纤维平纹布的铺设量为2400g/nf;喷胶量为15-20g;
[0051] 5. 4)铺放辅助材料，包括隔离膜、脱模布、导流布、导流管，布置进料口和排气管， 使用密封胶带和真空袋膜对汽车电池盒模具进行密封，抽真空，真空度一0. 7~一0. 8Bar， 用测漏仪检测密封效果；
[0052] 5. 5)树脂配制：亨斯曼环氧树脂3585及配套固化剂3486，两者的质量比为 100 : 35,配制后导入汽车电池盒模具中；其中亨斯曼环氧树脂3585与碳纤维布的质量比 为 1 : 1 ;
[0053] 5. 6)固化脱模：将汽车电池盒模具移至固化罐内进行固化，固化溫度为50°C，固 化时间为化，固化后将汽车电池盒产品粗巧从汽车电池盒模具中脱除，固化过程中保持真 空累处于运行状态，防止空气倒灌入汽车电池盒模具的型腔；
[0054] 5.7)后固化：将汽车电池盒产品粗巧移至固化罐内进行后固化，后固化的溫度 80C,时间为化；后固化后将后固化好的汽车电池盒广品粗巧移出固化値；
[0055] 5. 8)切边、打孔：根据汽车电池盒模具表面转移至产品表面的划线，按图纸要求 对后固化好的汽车电池盒产品粗巧进行切边、打孔形成汽车电池盒产品；
[0056] 5. 9)内表面喷涂：使用瑞比特叫timeg2000-372B绝缘漆，配套稀释剂T4 化inner,两者的质量比为10 : 3,在汽车电池盒产品的内表面喷涂绝缘漆，绝缘漆的喷涂 厚度为0. 1~0. 15mm，烘干即可。
[0057] 依据电池盒相关标准对该实施例制备的汽车电池盒进行检测，检测结果见表1。
[0058] 表1
[0059]
[0061] 实施例2
[0062] 该实施例的一种碳纤维汽车电池盒的制造方法的步骤1)至步骤4)与实施例1的 步骤1)至4)相同，区别在于步骤5)不相同，步骤5)具体如下：
[0063] 5)汽车电池盒制作：
[0064] 5. 1)脱模处理：在汽车电池盒模具的型腔表面打Xtend840脱模剂，脱模剂擦拭3 遍，间隔时间20分钟并用棉布抛光；
[0065] 5. 2)胶衣喷涂：采用新阳33A胶衣，在汽车电池盒模具的型腔表面喷涂胶衣