一种汽车用碳纤维复合材料的化学转移膜涂覆工艺的制作方法

本发明涉及一种汽车用碳纤维复合材料的化学转移膜涂覆工艺,特别涉及一种用碳纤维复合材料制成的高装饰性、高性能汽车零部件的化学转移膜涂覆工艺，属于涂料及涂装技术领域。

背景技术：

近年来，随着汽车轻量化发展的需要，碳纤维复合材料以其突出的技术优势在汽车领域的应用越来越多，可用于制造汽车车身、轮毂、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。现在的F1赛车（世界一级方程锦标赛），车身大部分结构都用碳纤维材料。不过，由于其制备工艺的复杂性和原料的高成本等原因，目前碳纤维应用还不广泛。尤其是目前国内碳纤维复合材料的制备手段和工艺都比较落后，采用以往其他复合材料的涂装材料和工艺，很难达到汽车外覆盖件的技术要求。

在国内外专利的查询中，相关专利与本发明的不同之处的说明如下：

（1）申请（专利）号：CN200910132378.6《具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法》涉及一种具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法。包含1积层叠合步骤、2胶膜贴覆步骤、3热压硬化成型步骤及4涂料喷涂步骤。先进行积层叠合步骤以积层式地堆叠内含树脂的可塑型碳纤维生料片得到碳纤维生料板材，接着进行胶膜贴覆步骤将可溶于涂料溶剂的胶膜贴覆在碳纤维板材上，然后进行热压硬化成型步骤将贴覆有胶膜的碳纤维生料板材置于模具中热压硬化成型，最后以涂料喷涂步骤直接将涂料喷涂于碳纤维板材半成品的胶膜上，使涂料与胶膜紧密结合，制得具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材。此发明开发出一种在热压成型后可以直接喷涂涂料，以制作出具有涂装的碳纤维板材的生产方法。但该生产方法得到的碳纤维板材，虽然带有涂装的生产过程，但涂装过程过于简单，不能生产出适合汽车产品的高装饰性、高性能涂层。与本发明的主权项完全不同。

（2）申请（专利）号：CN201210042627.4《一种碳纤维钓鱼竿涂装工艺》提供一种碳纤维钓鱼竿涂装工艺。所述鱼竿涂装工艺具体步骤依次为先鱼竿的脱脂、去污、清洗和烘干，并将竿口采用硅胶头密封塞住；垂直挂在挂架上过数控的DISK静电喷涂设备其进行上下往返式喷漆后进入流平区流平10-15分钟，再后通过远红外线照射8-15分钟，对其进行固化。采用此发明的实施效果，鱼竿表面光滑饱满，死角位上漆率高，整体上漆均匀，亮度高，附着力好，确保产品质量稳定，不会出现色差，起泡等不良现象，油漆漆膜比传统抽漆薄50％，并且整个钓竿的油漆少，比传统的上漆方式轻，不依赖熟练工人，喷漆迅速、效率高。这与本发明特别涉及一种用碳纤维复合材料制成的高装饰性、高性能汽车零部件的喷漆工艺，是完全不同的。另外还有关于碳纤维高尔夫球杆干身的涂装方法方面的专利，与上述原因类似，与本发明特别涉及的领域和技术要求完全不同。

技术实现要素：

为了使碳纤维复合材料在汽车车身及零部件上广泛应用，本发明的目的在于提一种汽车用碳纤维复合材料的化学转移膜涂覆工艺，其用碳纤维复合材料制成的高装饰性、高性能汽车零部件的化学转移膜涂覆工艺，解决化学转移膜涂覆工艺的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种汽车用碳纤维复合材料的化学转移膜涂覆工艺，其特征在于具体涂覆步骤如下：

（1）清洁碳纤维复合材料工件表面，目视检查无灰尘，备用。

（2）将涂覆用的化学转移膜准备好，备用。化学转移膜选用市售产品，依据汽车设计师的设计风格，呈现条文型或花型等设计方案。

（3）先移除转移膜的衬里层，露出粘接胶层，将转移膜，包括功能层和功能清漆层贴到碳纤维复合材料工件的表面，功能层和功能清漆层间不能分离，否则影响涂层的最终装饰效果和性能。功能层的厚度为100μm-250μm和功能清漆层的厚度为50μm-100μm。当功能层的厚度小于100μm，功能清漆层的厚度小于50μm时，对碳纤维复合材料的装饰性变差，且机械强度不够，容易破碎。

（4）按碳纤维复合材料工件的表面形状抻、拉化学转移膜，手持红外加热烤灯加热化学转移膜，目的是使化学转移膜可以按照碳纤维复合材料工件的形状，做适当变形。最终使用工具，清除化学转移膜与碳纤维复合材料工件间的气泡并压实。当功能层的厚度大于250μm，功能清漆层的厚度大于100μm时，经过（4）步骤加热，容易出现涂层开裂等外观装饰性问题。

（5）移除化学转移膜外表面的纸衬或聚氯乙烯衬层，碳纤维复合材料工件的转移膜涂覆完毕。

本发明的积极效果在于：本发明专利解决高装饰性汽车零部件用碳纤维复合材料涂装的难点，满足碳纤维工件涂装性能，且节省能源，适应汽车轻量化的发展方向。这样的工艺可制造出赋予色彩和图形变化，涂层性能良好的高装饰性汽车零部件。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述：一种汽车用碳纤维复合材料的化学转移膜涂覆工艺，其特征在于涂覆步骤如下：

（1）清洁碳纤维复合材料工件表面（图1，0层），目视检查无灰尘，备用。

（2）将涂覆用的化学转移膜准备好，备用。化学转移膜选用市售产品，依据汽车设计师的设计风格，呈现条文型或花型等设计方案。

（3）先移除转移膜的衬里层（图1，1层），露出粘接胶层（图1，2层），将转移膜，包括功能层和功能清漆层（图1，3层和4层）贴到碳纤维复合材料工件的表面，功能层和功能清漆层间不能分离，否则影响涂层的最终装饰效果和性能。功能层的厚度为100μm-250μm和功能清漆层的厚度为50μm-100μm。当功能层的厚度小于100μm，功能清漆层的厚度小于50μm时，对碳纤维复合材料的装饰性变差，且机械强度不够，容易破碎。

（4）按碳纤维复合材料工件的表面形状抻、拉化学转移膜，手持红外加热烤灯加热化学转移膜，目的是使化学转移膜可以按照碳纤维复合材料工件的形状，做适当变形。最终使用工具，清除化学转移膜与碳纤维复合材料工件间的气泡并压实。当功能层的厚度大于250μm，功能清漆层的厚度大于100μm时，经过（4）步骤加热，容易出现涂层开裂等外观装饰性问题。

（5）移除化学转移膜外表面的纸衬或聚氯乙烯衬层（图1，5层），碳纤维复合材料工件的转移膜涂覆完毕。

实施例1

所涂覆化学转移膜的功能层的厚度为100μm-250μm和功能清漆层的厚度为50μm-100μm。其工艺流程见图2，采用如下步骤：

（1）清洁：目视碳纤维复合材料工件表面（图1，0层），无灰尘；

（2）粘贴：移除化学转移膜的衬里层，露出粘接胶层，将转移膜贴到碳纤维复合材料工件的表面。

（3）烘烤：按碳纤维复合材料工件的表面形状抻、拉化学转移膜，手持红外加热烤灯加热化学转移膜，目的是使功能层和功能清漆层可以按照碳纤维复合材料工件的形状，做适当变形。使用工具一边清除转移膜与碳纤维复合材料工件间的气泡，一边使转移膜与碳纤维复合材料工件压实。

（4）修饰:移除化学转移膜外表面的纸衬或聚氯乙烯衬层，修饰和整理碳纤维复合材料工件的表面。

（5）检查与评估：目视，平整光滑，无缺陷，无褶皱。

（6）卸件。

本专利实施后，碳纤维复合材料涂覆后的涂层性能见表1。

实施例2

所涂覆化学转移膜的功能层的厚度小于100μm和功能清漆层的厚度小于50μm。其工艺流程见图2，采用如下步骤：

（1）清洁：目视碳纤维复合材料工件表面，无灰尘；

（2）粘贴：移除化学转移膜的衬里层，露出粘接胶层，将转移膜贴到碳纤维复合材料工件的表面。

（3）烘烤：按碳纤维复合材料工件的表面形状抻、拉化学转移膜，手持红外加热烤灯加热化学转移膜。此过程功能层和功能清漆层变形较大，容易皱褶，加热烘烤，因抻拉易破损。

（4）修饰:移除化学转移膜外表面的纸衬或聚氯乙烯衬层，修饰和整理碳纤维复合材料工件的表面。

（5）检查与评估：目视，平整光滑，无缺陷，无褶皱。

（6）卸件。

本专利实施后，碳纤维复合材料涂覆后的涂层性能见表2。

实施例3

所涂覆化学转移膜的功能层的厚度大于250μm和功能清漆层的厚度为大于100μm。其工艺流程见图2，采用如下步骤：

（1）清洁：目视碳纤维复合材料工件表面，无灰尘；

（2）粘贴：移除化学转移膜的衬里层，露出粘接胶层，将转移膜贴到碳纤维复合材料工件的表面。

（3）烘烤：按碳纤维复合材料工件的表面形状抻、拉化学转移膜，手持红外加热烤灯加热化学转移膜。此过程因加热较厚的功能层和功能清漆层，容易出现涂层开裂等问题。

（4）修饰:移除化学转移膜外表面的纸衬或聚氯乙烯衬层，修饰和整理碳纤维复合材料工件的表面。

（5）检查与评估：目视，平整光滑，无缺陷，无褶皱。

（6）卸件。

本专利实施后，碳纤维复合材料涂覆后的涂层性能见表3。