一种碳纤维汽车引擎盖及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种碳纤维汽车引擎盖及其制作方法，该汽车引擎盖包括引擎盖内板和引擎盖外板，所述内板和外板均由树脂浸润碳纤维织物加温加压成型，所述内板和外板之间通过胶黏剂粘合组装；其制作方法包括如下步骤：1)选碳纤维材料及树脂；2)RTM模具清理，涂脱模剂；3)涂胶衣；4)碳纤维织物铺层；5)合模夹紧；6)树脂注入模具；7)加温加压固化；8)开模脱模取出成型的汽车引擎盖板；9)将成型的引擎盖板内板和外板之间通过胶粘剂粘合组装。本发明提高了结构效率、同时降低汽车的制造成本，不仅保证了汽车引擎盖具有低质量和高强度，同时还拥有抗疲劳、密封、抗腐蚀、减振和绝缘性能好，有助于提升燃油经济性和汽车安全性能。
【专利说明】
一种碳纤维汽车引擎盖及其制作方法
技术领域
[0001 ]本发明属于汽车部件生产技术领域，更具体地说，涉及一种碳纤维汽车引擎盖及其制作方法。
【背景技术】
[0002]随着发展，人们对轿车的造型和性能要求的越来越高，现有的汽车引擎盖多为金属结构，整体车身质量重，功率需求大，从而对驱动引擎和悬挂装置要求高，冲击碰撞危险性大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种可减轻车身质量，制作成本低，抗冲击力性能好，提高整车结构性能的碳纤维汽车引擎盖及其制作方法。
[0004]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为:所提供的这种碳纤维汽车引擎盖，其特征在于:包括引擎盖内板和引擎盖外板，所述内板和外板均由树脂浸润碳纤维织物加温加压成型，所述内板和外板之间通过胶黏剂粘合组装。
[0005]为使上述技术方案更加详尽和具体，本发明还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果:
[0006]—种碳纤维汽车引擎盖的制作方法，包括如下步骤:I)选碳纤维材料及树脂；2)RTM模具清理，涂脱模剂;3)涂胶衣;4)碳纤维织物铺层;5)合模夹紧;6)树脂注入模具;7)加温加压固化;8)开模脱模取出成型的汽车引擎盖板;9)将成型的引擎盖板内板和外板之间通过胶粘剂粘合组装。
[0007]步骤I)中碳纤维材料选用12K单向碳纤维织物，树脂选用迈图R135环氧树脂和Hl 366固化剂树脂。
[0008]步骤4)中，碳纤维织物铺层平整铺设，选择标准铺层角度为0°、45°、-45°和90°
[0009]铺好的碳纤维织物采用激光切割成合适的形状，放置成型模具里面，进行预成型加工。
[0010]将相应配比准备树脂材料，环氧树脂与固化剂树脂1:1配比，碳纤维织物的含量(重量百分比)为50-60 %，树脂材料的含量为40-50 %。
[0011 ]环氧树脂与固化剂树脂在混合前经去气泡处理。
[0012]步骤7)中，加温加压固化，保持温度和压力的变化。
[0013]在步骤9)之前，对成型的引擎盖板内板和外板黏和表面进行清洁和打磨处理。
[0014]采用聚氨酯胶粘剂黏连弓丨擎盖板内板和外板。
[0015]本发明与现有技术相比，具有以下优点:本发明与传统的金属材料车引擎盖相比较而言，能够很好体现碳纤维汽车件的材料特性，同时又能保证满足性能要求。它不仅具有高强度、高模量和耐腐蚀的优点还具有以下特点:无钻孔引发的应力集中，连接效率高，质量轻;抗疲劳、密封、减振和绝缘性能好;有阻止裂纹扩展作用，破损安全性好;无电化学腐蚀问题，无磨损问题，刚性连接。利用RTM成型工艺方法制作碳纤维汽车引擎盖，内板和外板之间通过胶黏剂粘合，保证连接强度的同时减轻连接处质量和连接制造成本。
【具体实施方式】
[0016]下面通过对实施例的描述，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0017]本发明这种碳纤维汽车引擎盖，包括引擎盖内板和引擎盖外板，所述内板和外板均由树脂浸润碳纤维织物加温加压成型，所述内板和外板之间通过胶黏剂粘合组装。
[0018]本发明还提供一种碳纤维汽车引擎盖的制作方法，包括如下步骤:I)选碳纤维材料及树脂;2)RTM模具清理，涂脱模剂;3)涂胶衣;4)碳纤维织物铺层;5)合模夹紧;6)树脂注入模具;7)加温加压固化;8)开模脱模取出成型的汽车引擎盖板;9)将成型的引擎盖板内板和外板之间通过胶粘剂粘合组装。
[0019]步骤I)中碳纤维材料选用12K单向碳纤维织物，选用大连兴科12k单向碳纤维织物，树脂选用迈图R135环氧树脂和H1366固化剂树脂。
[0020]步骤4)中，碳纤维织物铺层平整铺设，选择标准铺层角度为0°、45°、-45°和90°。碳纤维织物层采用优选的铺层设计以便充分利用碳纤维的各向异性，最终材料可以获得极高的力学机械性;优选的是精确控制每层碳纤的层叠角度实现碳布的精确铺层。
[0021]碳纤维顶盖外板层确定铺层设计，优选的是12层，铺层角为[0°/±45°/90°]s，精确控制每层碳纤的层叠角度实现碳布的精确铺层。碳纤维顶盖内板层采用的铺层设计，优选的是:共8层，铺层准各向同性铺层，铺层角为[0°/±45°/90° ]s，具体优选的按照[+45/0/-45/90/-45/90/0/+45]铺层。内板和外板铺层均选用12k单向碳纤维织物。
[0022]铺好的碳纤维织物采用激光切割成合适的形状，放置成型模具里面，进行预成型加工。优选的是碳纤维完全地成型到位，以实现使用最少的碳纤维来构建最轻的结构。优选的是对原始材料的进行预应力处理然后以精确用量的树脂加以浸渍。预应力处理采用，喷涂定型剂，确保良好定位。
[0023]将相应配比准备树脂材料，树脂与固化剂1:1配比。
[0024]树脂在混合前经去气泡处理，树脂与固化剂1:1混合，搅拌静置去气泡。
[0025]步骤7)中，加温加压固化，具体操作，半小时内均匀升温至120°C，均匀加压至15MPa，保持此温度和压力2h，然后半小时内降至正常温度和压力。
[0026]在步骤9)之前，对成型的引擎盖板内板和外板黏和表面进行清洁和打磨处理。优选的是试样表面要干燥;正确混合和施加胶黏剂;正确固化;控制胶层厚度均匀。采用聚氨酯胶粘剂黏连引擎盖板内板和外板，优选胶层厚度控制在0.2-1.0mm，将碳纤维引擎盖内板和外板表面用有机溶剂(优选丙酮)彻底清洗之后机械打磨，并且干燥后涂覆胶黏剂(优选聚氨酯胶剂)施加一定的夹持力后固化。胶接连接完成后的引擎盖总成的质量为4.8公斤(金属钢材料的引擎盖质量为13.5公斤，减重效果明显。制成品的刚度达到720MPa，远远超过了金属钢材料的刚度。
[0027]步骤2)中，用酒精对模具表面进行清理，用半永久性脱模剂807对模具表面均匀涂抹至少五遍，每次涂抹间隔半小时以上。步骤6)中，用喷枪将胶衣树脂均匀的喷涂在模具的表面，并等胶衣固化2-6h。
[0028]使用碳纤维材料，在减轻车身质量的同时，也可使得功率需求更小，进而采用更小驱动引擎和悬挂装置，通过减少动能而减少冲击危险，这种螺旋迭代式的结果将使得车身质量进一步减轻。因此碳纤维复合材料替换原来的钢制件的轻量化效果明显。在碰撞中的能量吸收能力碳纤维复合材料是钢和铝的4-5倍因此用于车身结构部件具有良好的碰撞安全性。
[0029]本发明采用RTM成型工艺方法制作了汽车碳纤维引擎盖，相比较而言，提高了结构效率、同时也有利于降低碳纤维汽车的制造成本。本发明不仅保证了汽车引擎盖具有低质量和高强度，同时还拥有抗疲劳、密封、抗腐蚀、减振和绝缘性能好;破损安全性好的特点，有助于提升燃油经济性和汽车安全性能。它不仅具有高强度、高模量和耐腐蚀的优点还具有以下特点:无钻孔引发的应力集中，连接效率高，质量轻;抗疲劳、密封、减振和绝缘性能好;有阻止裂纹扩展作用，破损安全性好;无电化学腐蚀问题，无磨损问题，刚性连接。
[0030]上面对本发明进行了示例性描述，但是本发明并不受限于上述方式，只要采用本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进或直接应用于其它场合的，均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种碳纤维汽车引擎盖，其特征在于:包括引擎盖内板和引擎盖外板，所述内板和外板均由树脂浸润碳纤维织物加温加压成型，所述内板和外板之间通过胶黏剂粘合组装。2.—种如权利要求1所述的碳纤维汽车引擎盖的制作方法，其特征在于，包括如下步骤:1)选碳纤维材料及树脂;2)RTM模具清理，涂脱模剂;3)涂胶衣;4)碳纤维织物铺层;5)合模夹紧;6)树脂注入模具;7)加温加压固化;8)开模脱模取出成型的汽车引擎盖板;9)将成型的引擎盖板内板和外板之间通过胶粘剂粘合组装。3.按照权利要求2所述的碳纤维汽车引擎盖的制作方法，其特征在于:步骤I)中碳纤维材料选用12K单向碳纤维织物，树脂选用迈图R135环氧树脂和H1366固化剂树脂。4.按照权利要求3所述的碳纤维汽车引擎盖的制作方法，其特征在于:步骤4)中，碳纤维织物铺层平整铺设，选择标准铺层角度为0°、45°、-45°和90°。5.按照权利要求4所述的碳纤维汽车引擎盖的制作方法，其特征在于:铺好的碳纤维织物采用激光切割成合适的形状，放置成型模具里面，进行预成型加工。6.按照权利要求2所述的碳纤维汽车引擎盖的制作方法，其特征在于:将相应配比准备树脂材料，环氧树脂与固化剂树脂1:1配比，碳纤维织物的含量(重量百分比)为50-60%，树脂材料的含量为40-50 %。7.按照权利要求6所述的碳纤维汽车引擎盖的制作方法，其特征在于:环氧树脂与固化剂树脂在混合前经去气泡处理。8.按照权利要求2所述的碳纤维汽车引擎盖的制作方法，其特征在于:步骤7)中，采用加温加压固化，保持温度和压力的变化。9.按照权利要求2所述的碳纤维汽车引擎盖的制作方法，其特征在于:在步骤9)之前，对成型的引擎盖板内板和外板黏和表面进行清洁和打磨处理。10.按照权利要求9所述的碳纤维汽车引擎盖的制作方法，其特征在于:采用聚氨酯胶粘剂黏连引擎盖板内板和外板。
【文档编号】B29C70/36GK106003757SQ201610339190
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月21日
【发明人】洪丽, 熊建民, 陈大华, 秦玉林
【申请人】奇瑞汽车股份有限公司