采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法及成型模具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其特征在于：利用成型模具围绕离心设备旋转中心进行公转产生离心力，使得 液态 基体取代成型模具中制品型腔内的气体，将气体排出实现离心充型或浸渍；在浸渍的同时或完成浸渍后，成型模具内的纤维增强材料与基体在动态或静态下固化成型制得增强复合材料制品。成型模具围绕离心设备旋转中心进行公转产生离心力，利用基体、纤维增强材料与气体离心力的差使得基体取代成型模具内的气体，气体通过排气通道排出实现无气泡充型或浸渍；由于在充型或浸渍工序能够充分的将气体彻底排出，因而制造出的产品表面光滑，内部无气孔、缩松等缺陷，大大提高产品强度和模量。
【专利说明】采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法及 成型模具
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，还涉及 一种实现该方法的成型模具。
【背景技术】
[0002] 玻璃纤维(英文原名为：glass fiber或fiberglass )是一种性能优异的无机非金 属材料，种类繁多，具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高的优点。随着市场经 济的迅速发展，玻璃纤维逐渐成为建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、环境保护、国防等行 业必不可少的原材料。
[0003] 玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，在采用玻璃纤维制作复合材料制品 时，其原理是：玻璃纤维增强材料在模具内被树脂充分浸渍，排除气泡，然后树脂在常温或 加温下固化，脱模后即成为复合材料制品。
[0004] 其方法主要包括手糊FRP法、真空导流法、RTM法，（1)手糊FRP法是利用人工将树 脂与纤维增强材料进行浸渍、排气，其工作效率低、污染大，工作环境较差；（2)真空导流、 RTM法是利用压力差，利用树脂自高压向低压向流动实现充型、浸渍；其相对于传统手糊法 相比，大大提高了工作效率，且改善了工作环境；但在充型时易造成短路，其即使保压状态 下，也可能无法完全排除模具内的气体，属于静态浸渍树脂，造成充型不彻底；且又无法了 解内部充型状态，因此在针对产品进行排气点、注射点的优化设计时也较为困难。
[0005] 目前也出现了一种应用于增强复合材料制品的离心成型方法，即公知的离心浇铸 法，例如专利申请号201010609423. 5公开了一种圆锥体复合材料杆的制造方法，主要为离 心浇铸成型工艺，其特征在于：所述离心成型工艺之前，用缠绕的方法连续缠绕纤维织物至 芯轴上，然后在旋转的锥形离心模具内展开，紧贴在模具内壁，然后高速旋转模具，最后从 模具小口径端注入树脂，树脂在离心力作用下填充纤维预成型体空隙，待树脂固化后，脱模 制得管状复合材料空心杆。
[0006] 该种方法在应用于增强复合材料制品时，能够提高产品强度和模量，同时一次成 型复合材料锥形杆，效率高，外表光滑，无需复杂的打磨处理，从而在同等刚度要求下可以 减少材料用量，降低成本，节约资源。但仍存在一定的局限性： 众所周知，离心浇铸法仅适用于成型空心回转体或者近似结构；通过绕模具自身的轴 心旋转，即自转，在离心力作用下将树脂等物料紧贴在模具的内壁上；在浸渍直到树脂凝胶 固化，都必须在离心旋转状态下，否则材料会位移、坍塌而不能成型，因此对于能源的消耗 也较大，同时，需要相应的增加离心设备才能确保产量，投资相对增大。
[0007] 因此，研发一种生产效率高、劳动强度低且适用范围广的复合材料制品制造方法 势在必行。经检索有关文献，未发现与本发明相同或相似的技术方案。
【发明内容】
[0008]
[0009] 本发明要解决的技术问题是提供一种生产效率高、劳动强度低且适用范围广的采 用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，同时，还提供一种实现该方法的成 型模具。
[0010] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种采用纤维增强材料与基体制造 增强复合材料制品的方法，其创新点在于：所述方法依次包括充型、离心浸渍和固化工序， 具体为：充型工序前，将纤维增强材料预先置于成型模具中；充型工序中，将液态基体充入 成型模具中；离心浸渍工序中，完成充型的成型模具围绕一离心设备旋转中心进行公转，使 得成型模具内的纤维增强材料与液态基体充分接触，进一步排出气体实现离心浸渍；固化 工序中，完成浸渍后，成型模具中的纤维增强材料与液态基体在动态或静态下固化成型为 一体制得增强复合材料制品。
[0011] 优选的，所述纤维增强材料为纤维中的任意一种或一种以上的组合，还可以纤维 制品中的任意一种或一种以上的组合，也可以为纤维中的任意一种或一种以上与纤维制品 中的任意一种或一种以上的组合。
[0012] 优选的，所述纤维为玻璃纤维、碳纤维、金属纤维或矿物纤维，纤维制品为短切纤 维、纱、织物或毡。
[0013] 优选的，所述基体的主体为树脂。
[0014] 优选的，所述树脂为热塑性树脂，或热固性树脂，或热塑性树脂与热固性树脂的 混合。
[0015] 优选的，所述充型工序中，通过一离心设备进行离心充型；将储存液态基体的容器 设置在离心设备上靠近旋转中心的一侧，通过成型模具围绕离心设备旋转中心进行公转产 生离心力，利用离心力将靠近离心设备旋转中心侧的液态基体甩入成型模具内取代成型模 具中制品型腔内的气体，进而实现离心充型。
[0016] 优选的，在制作含面层增强复合材料制品时，在充型工序前，预先在成型模具的制 品型腔表面预喷涂或涂刷一层面层，在面层固化70?85%后，再将纤维增强材料置于成型 模具中；再通过上述充型、离心浸渍和固化工序进行增强复合材料制品的制作。
[0017] 优选的，在制作含预埋件、加强筋或夹芯材料的增强复合材料制品时，在充型工序 前，将预埋件、加强筋及夹芯材料定位在成型模具型腔的相应位置中，同时将纤维增强材料 置于成型模具中；再通过上述充型、离心浸渍和固化工序进行增强复合材料制品的制作。
[0018] 优选的，在固化工序中，成型模具的排气通道朝上放置，或将排气通道封闭避免纤 维增强材料与基体分离，在静止状态固化成型。
[0019] 优选的，在固化工序中，将成型模具继续放置在离心设备上动态固化成型。
[0020] 优选的，所述成型模具在围绕离心设备旋转中心进行公转时，成型模具的向心加 速度为5g?1000g。
[0021] 一种采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其创新点在于：所 述方法依次包括模内预浸渍、离心浸渍和固化工序，在模内预浸渍工序中，在将纤维增强材 料铺放到成型模具中的同时，充入液态基体使得各部分纤维增强材料均与液态基体充分接 触实现模内预浸渍；在离心浸渍工序中，通过一离心设备进行离心浸渍；通过成型模具围 绕离心设备旋转中心进行公转产生离心力，利用离心力使得成型模具内的纤维增强材料与 液态基体充分接触，排除成型模具内的气体实现离心浸渍；在固化工序中，完成浸渍后，成 型模具中的纤维增强材料与液态基体在动态或静态下固化成型为一体制得增强复合材料 制品。
[0022] 优选的，所述纤维增强材料为纤维中的任意一种或一种以上的组合，还可以纤维 制品中的任意一种或一种以上的组合，也可以为纤维中的任意一种或一种以上与纤维制品 中的任意一种或一种以上的组合。
[0023] 优选的，所述纤维为玻璃纤维、碳纤维、金属纤维或矿物纤维，纤维制品为短切纤 维、纱、织物或毡。
[0024] 优选的，所述基体的主体为树脂。
[0025] 优选的，所述树脂为热塑性树脂，或热固性树脂，或热塑性树脂与热固性树脂的 混合。
[0026] 优选的，在制作含面层增强复合材料制品时，在模内预浸渍前，预先在成型模具的 制品型腔表面预喷涂或涂刷一层面层，在面层固化70?85%后；再通过上述模内预浸渍、离 心浸渍和固化工序进行增强复合材料制品的制作。
[0027] 优选的，在制作含预埋件、加强筋或夹芯材料的增强复合材料制品时，在模内预浸 渍前，将预埋件、加强筋及夹芯材料定位在成型模具型腔的相应位置中；再通过上述模内预 浸渍、离心浸渍和固化工序进行增强复合材料制品的制作。
[0028] 优选的，在固化工序中，成型模具的排气通道朝上放置，或将排气通道封闭避免纤 维增强材料与基体分离，在静止状态固化成型。
[0029] 优选的，在固化工序中，将成型模具继续放置在离心设备上动态固化成型。
[0030] 优选的，所述成型模具在围绕离心设备旋转中心进行公转时，成型模具的向心加 速度为5g?1000g。
[0031] 一种采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其创新点在于：在 制作以短切纤维作为主要纤维增强材料的增强复合材料制品时，所述方法依次包括模外预 浸渍、充型、离心浸渍和固化工序，在模外预浸渍工序，将纤维增强材料与液态基体在成型 模具外通过容器进行充分接触混合实现模外预浸渍；在充型工序中，将纤维增强材料与液 态基体的混合物充入成型模具中；在离心浸渍工序中，通过一离心设备进行离心浸渍；通 过成型模具围绕离心设备旋转中心进行公转产生离心力，利用离心力使得成型模具内的纤 维增强材料与液态基体充分接触，进一步排除成型模具内的气体实现离心浸渍；在固化工 序中，完成浸渍后，成型模具中的纤维增强材料与液态基体在动态或静态下固化成型为一 体制得增强复合材料制品。
[0032] 优选的，所述纤维增强材料为纤维中的任意一种或一种以上的组合，还可以纤维 制品中的任意一种或一种以上的组合，也可以为纤维中的任意一种或一种以上与纤维制品 中的任意一种或一种以上的组合。
[0033] 优选的，所述纤维为玻璃纤维、碳纤维、金属纤维或矿物纤维，纤维制品为短切纤 维、纱、织物或毡。
[0034] 优选的，所述基体的主体为树脂。
[0035] 优选的，所述树脂为热塑性树脂，或热固性树脂，或热塑性树脂与热固性树脂的 混合。
[0036] 优选的，所述充型工序中，通过一离心设备进行离心充型；将储存增强复合材料和 液态基体混合物的容器设置在离心设备上靠近旋转中心的一侧，通过成型模具围绕离心设 备旋转中心进行公转产生离心力，利用离心力将靠近离心设备旋转中心侧的液态基体甩入 成型模具内取代成型模具中制品型腔内的气体，进而实现离心充型。
[0037] 优选的，在制作含面层增强复合材料制品时，在充型工序前，预先在成型模具的制 品型腔表面预喷涂或涂刷一层面层，在面层固化70?85%后；再通过上述模外预浸渍、充 型、离心浸渍和固化工序进行增强复合材料制品的制作。
[0038] 优选的，在制作含预埋件、加强筋或夹芯材料的增强复合材料制品时，在充型工序 前，将预埋件、加强筋及夹芯材料定位在成型模具型腔的相应位置中；再通过上述模外预浸 渍、充型、离心浸渍和固化工序进行增强复合材料制品的制作。
[0039] 优选的，在固化工序中，成型模具的排气通道朝上放置，或将排气通道封闭避免纤 维增强材料与基体分离，在静止状态固化成型。
[0040] 优选的，在固化工序中，将成型模具继续放置在离心设备上动态固化成型。
[0041] 优选的，所述成型模具在围绕离心设备旋转中心进行公转时，成型模具的向心加 速度为5g?1000g。
[0042] 本发明还提供一种实现纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品方法的成型 模具，其创新点在于：成型模具具有一个封闭式或半封闭式的制品型腔，以及至少一个与制 品型腔连通的排气通道，排气通道可为排气孔或者临时容纳气体的排气腔或者成型模具的 敞口结构；所述成型模具在置于离心设备上使用时，制品型腔远离离心设备的旋转中心，排 气通道位于制品型腔中靠近离心设备旋转中心的一端。
[0043] 本发明的优点在于：成型模具围绕离心设备旋转中心进行公转产生离心力，利用 基体、纤维增强材料与气体离心力的差使得基体取代成型模具内的气体，气体通过排气通 道排出实现无气泡充型或浸渍；由于在离心浸渍或离心充型与离心浸渍工序同时作用下能 够充分的将气体彻底排出，因而制造出的产品表面光滑，内部无气孔、缩松等缺陷，大大提 高产品强度和模量。
[0044] 该方法对于手糊法而言，无需手工排泡，大大降低工人的劳动强度，且采用封闭式 成型模具时与离心工艺相结合的使用，使得基体中易挥发物质不外泄至生产车间，改善生 产时的工作环境；由于能够顺利排泡，使其能够顺利制作真空导流法、RTM法等排泡前置条 件高的制品，降低产品制造工艺的设计难度，提高产品合格率；而对于自转式离心法制造的 复合材料制品，其能够制造非回转体类结构，扩大适用产品的范围，同时，其可无需在离心 设备上进行固化，大大提高了设备的利用率，提高了生产效率。
[0045] 本发明在采用离心力进行充型或浸渍时，能够与其他目前公知的真空导流法、RTM 法等相结合使用，使得制造工艺具有更多的灵活性，适用于各种领域的基于纤维增强材料 与基体复合的制品。
【专利附图】
【附图说明】
[0046] 图1为本发明中玻璃纤维管接头结构示意图。
[0047] 图2为本发明中玻璃纤维管接头成型模具结构示意图。
[0048] 图3为本发明中玻璃纤维罩壳结构示意图。
[0049] 图4为本发明中玻璃纤维罩壳成型模具结构示意图。
[0050] 图5为本发明中玻璃纤维格栅结构示意图。
[0051] 图6为本发明中玻璃纤维格栅成型模具结构示意图。
【具体实施方式】
[0052] 本发明公开了一种采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法：利用 成型模具围绕离心设备旋转中心进行公转产生离心力，使得液态基体取代成型模具中制品 型腔内的气体，将气体排出实现离心充型或浸渍；在浸渍的同时或完成浸渍后，成型模具内 的纤维增强材料与基体在动态或静态下固化成型制得增强复合材料制品。
[0053] 本发明还公开了一种实现制造增强复合材料制品方法的成型模具，其具有一个封 闭式或半封闭式的制品型腔，以及至少一个与制品型腔连通的排气通道，排气通道可为排 气孔或者临时容纳气体的排气腔或者成型模具的敞口结构；成型模具在置于离心设备上使 用时，制品型腔远离离心设备的旋转中心，排气通道位于制品型腔中靠近离心设备旋转中 心的一端。
[0054] 本发明中制作的增强复合材料制品，其可以采用干法、湿法或混合法制成。本发明 中，干法是指纤维增强材料全部在放置到成型模具内后，再充入液态基体；湿法是指在将纤 维增强材料放置到成型模具内的过程中，放置或缠绕一层或数层纤维增强材料就充入部分 液态基体，重复该过程直至所有纤维增强材料均放置到位，使得纤维增强材料与液态基体 较好的接触；混合法是指以短切纤维作为主的纤维增强材料与液态基体直接混合均匀。
[0055] 本发明中，纤维增强材料为纤维中的任意一种或一种以上的组合，还可以纤维制 品中的任意一种或一种以上的组合，也可以为纤维中的任意一种或一种以上与纤维制品中 的任意一种或一种以上的组合。其中，纤维为玻璃纤维、碳纤维、金属纤维或矿物纤维等，纤 维制品为短切纤维、纱、织物或毡等。
[0056] 本发明中，基体的主体为树脂，树脂为热塑性树脂，或热固性树脂，或热塑性树脂 与热固性树脂的混合。
[0057] 本领域技术人员应当了解，上述纤维增强材料和液态基体仅仅是示例性的，不是 局限性的。
[0058] 实施例一： 以应用于储罐的玻璃纤维管接头为例，如图1所示，其结构为一端部具有限位法兰1的 台阶状圆管体2。为提高结构强度，圆管体内壁部分采用玻璃纤维缠绕管。
[0059] 本实施例中，如图2所示，成型模具由金属芯模3和外模4组成，在法兰面外模上 设有树脂注入口 5,合模后，管口顶端开口作为排气通道6,供空气排出。
[0060] 离心装置或离心设备 离心机直径1. 2米，转速可调，最高转速为1000转/分 原材料部分 纤维增强材料：主要采用纤维制品，1)采用玻璃纤维材质，规格分别为02无碱方格布； 纤维制品采用450克/平方米无碱短切毡，以下分别用"R"和"M"表示， 2)铺层结构，管部为8层毡4层布，共分三次，顺序为3M2R，2M2R，3M。法兰盘为11层 毡6层布，共分4次，顺序为4M，M2R，M2R，M2R4M，铺层时先进行法兰盘部位第一次铺层后进 行管部第一次铺层，然后两者交替进行，最后法兰颈部铺成锥形，颈部铺层全为M。
[0061] 液态基体包括：树脂1)采用DSM公司430环氧乙烯基树脂，加入4%苯乙烯，固化 齐[J I. 2%，促进剂I. 0%，树脂凝胶时间约45分钟； 2)树脂用量850克。
[0062] 实施步骤：主要依次包括充型、离心浸渍和固化工序， 1，模具常规处理：清理干净，表面施加脱模剂。
[0063] 2,在充型工序前，在金属芯模上铺上上述设计的玻璃纤维层，合上外模。
[0064] 3,在充型工序中，采用离心充型，把上述模具水平安装至离心机的径向上，法兰面 背向圆心，在靠近法兰管口内侧安装用于储存液态基体的树脂罐，并用塑料管连接树脂罐 至成型模具的注入口。
[0065] 4,向树脂罐中加入预先配置的树脂胶料。
[0066] 5,在离心充型与离心浸渍工序中，启动离心机，通过成型模具围绕离心机旋转中 心进行公转产生离心力，利用离心力将靠近离心设备旋转中心侧的树脂甩入成型模具内取 代成型模具中制品型腔内的气体，进而实现离心充型和离心浸渍。
[0067] 具体为：首先以200转/分钟(模具距圆心端离心加速度15G，模具远离圆心端离 心加速度28G)，进行离心充型，离心旋转10分钟后，然后提高转速至400转/分钟(模具距 圆心端离心加速度54G，模具远离圆心端离心加速度108G)，旋转5分钟，停机，完成离心浸 渍。
[0068] 6,固化工序中，从离心装置上卸下成型模具，将成型模具坚直放置，排气通道朝 上；或将排气通道封闭避免纤维增强材料与基体分离，常温固化后脱模得产品。
[0069] 在固化工序中，成型模具也可继续放置在离心设备上动态固化成型。
[0070] 本实施例结果与同等手糊法、RTM法对比：
【权利要求】
1. 一种采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其特征在于：所述方 法依次包括充型、离心浸渍和固化工序，具体为： 充型工序前，将纤维增强材料预先置于成型模具中； 充型工序中，将液态基体充入成型模具中； 离心浸渍工序中，完成充型的成型模具围绕一离心设备旋转中心进行公转，使得成型 模具内的纤维增强材料与液态基体充分接触，进一步排出气体实现离心浸渍； 固化工序中，完成浸渍后，成型模具中的纤维增强材料与液态基体在动态或静态下固 化成型为一体制得增强复合材料制品。
2. 根据权利要求1所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其 特征在于：所述纤维增强材料为纤维中的任意一种或一种以上的组合，还可以纤维制品中 的任意一种或一种以上的组合，也可以为纤维中的任意一种或一种以上与纤维制品中的任 意一种或一种以上的组合。
3. 根据权利要求2所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其 特征在于：所述纤维为玻璃纤维、碳纤维、金属纤维或矿物纤维，纤维制品为短切纤维、纱、 织物或毡。
4. 根据权利要求1所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其 特征在于：所述基体的主体为树脂。
5. 根据权利要求4所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其 特征在于：所述树脂为热塑性树脂，或热固性树脂，或热塑性树脂与热固性树脂的混合。
6. 根据权利要求1所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其 特征在于：所述充型工序中，通过一离心设备进行离心充型；将储存液态基体的容器设置 在离心设备上靠近旋转中心的一侧，通过成型模具围绕离心设备旋转中心进行公转产生离 心力，利用离心力将靠近离心设备旋转中心侧的液态基体甩入成型模具内取代成型模具中 制品型腔内的气体，进而实现离心充型。
7. 根据权利要求1所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其 特征在于：在制作含面层增强复合材料制品时，在充型工序前，预先在成型模具的制品型腔 表面预喷涂或涂刷一层面层，在面层固化70?85%后，再将纤维增强材料置于成型模具中； 再通过上述充型、离心浸渍和固化工序进行增强复合材料制品的制作。
8. 根据权利要求1所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其 特征在于：在制作含预埋件、加强筋或夹芯材料的增强复合材料制品时，在充型工序前，将 预埋件、加强筋及夹芯材料定位在成型模具型腔的相应位置中，同时将纤维增强材料置于 成型模具中；再通过上述充型、离心浸渍和固化工序进行增强复合材料制品的制作。
9. 根据权利要求1所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其 特征在于：在固化工序中，成型模具的排气通道朝上放置，或将排气通道封闭避免纤维增强 材料与基体分离，在静止状态固化成型。
10. 根据权利要求1所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：在固化工序中，将成型模具继续放置在离心设备上动态固化成型。
11. 根据权利要求1或6所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方 法，其特征在于：所述成型模具在围绕离心设备旋转中心进行公转时，成型模具的向心加速 度为5g?lOOOg。
12. -种采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其特征在于：所述 方法依次包括模内预浸渍、离心浸渍和固化工序， 在模内预浸渍工序中，在将纤维增强材料铺放到成型模具中的同时，充入液态基体使 得各部分纤维增强材料均与液态基体充分接触实现模内预浸渍； 在离心浸渍工序中，通过一离心设备进行离心浸渍；通过成型模具围绕离心设备旋转 中心进行公转产生离心力，利用离心力使得成型模具内的纤维增强材料与液态基体充分接 触，排除成型模具内的气体实现离心浸渍； 在固化工序中，完成浸渍后，成型模具中的纤维增强材料与液态基体在动态或静态下 固化成型为一体制得增强复合材料制品。
13. 根据权利要求12所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：所述纤维增强材料为纤维中的任意一种或一种以上的组合，还可以纤维制品 中的任意一种或一种以上的组合，也可以为纤维中的任意一种或一种以上与纤维制品中的 任意一种或一种以上的组合。
14. 根据权利要求13所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：所述纤维为玻璃纤维、碳纤维、金属纤维或矿物纤维，纤维制品为短切纤维、 纱、织物或毡。
15. 根据权利要求12所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：所述基体的主体为树脂。
16. 根据权利要求15所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：所述树脂为热塑性树脂，或热固性树脂，或热塑性树脂与热固性树脂的混合。
17. 根据权利要求12所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：在制作含面层增强复合材料制品时，在模内预浸渍前，预先在成型模具的制品 型腔表面预喷涂或涂刷一层面层，在面层固化70?85%后；再通过上述模内预浸渍、离心浸 渍和固化工序进行增强复合材料制品的制作。
18. 根据权利要求12所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：在制作含预埋件、加强筋或夹芯材料的增强复合材料制品时，在模内预浸渍 前，将预埋件、加强筋及夹芯材料定位在成型模具型腔的相应位置中；再通过上述模内预浸 渍、离心浸渍和固化工序进行增强复合材料制品的制作。
19. 根据权利要求12所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：在固化工序中，成型模具的排气通道朝上放置，或将排气通道封闭避免纤维增 强材料与基体分离，在静止状态固化成型。
20. 根据权利要求12所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：在固化工序中，将成型模具继续放置在离心设备上动态固化成型。
21. 根据权利要求12所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：所述成型模具在围绕离心设备旋转中心进行公转时，成型模具的向心加速度 为 5g ?1000g。
22. -种采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法，其特征在于：在制 作以短切纤维作为主要纤维增强材料的增强复合材料制品时，所述方法依次包括模外预浸 渍、充型、离心浸渍和固化工序， 在模外预浸渍工序，将纤维增强材料与液态基体在成型模具外通过容器进行充分接触 混合实现模外预浸渍； 在充型工序中，将纤维增强材料与液态基体的混合物充入成型模具中； 在离心浸渍工序中，通过一离心设备进行离心浸渍；通过成型模具围绕离心设备旋转 中心进行公转产生离心力，利用离心力使得成型模具内的纤维增强材料与液态基体充分接 触，进一步排除成型模具内的气体实现离心浸渍； 在固化工序中，完成浸渍后，成型模具中的纤维增强材料与液态基体在动态或静态下 固化成型为一体制得增强复合材料制品。
23. 根据权利要求22所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：所述纤维增强材料为纤维中的任意一种或一种以上的组合，还可以纤维制品 中的任意一种或一种以上的组合，也可以为纤维中的任意一种或一种以上与纤维制品中的 任意一种或一种以上的组合。
24. 根据权利要求23所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：所述纤维为玻璃纤维、碳纤维、金属纤维或矿物纤维，纤维制品为短切纤维、 纱、织物或毡。
25. 根据权利要求22所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：所述基体的主体为树脂。
26. 根据权利要求25所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方 法，其特征在于：所述树脂为热塑性树脂，或热固性树脂，或热塑性树脂与热固性树脂的混 合。
27. 根据权利要求22所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：所述充型工序中，通过一离心设备进行离心充型；将储存增强复合材料和液 态基体混合物的容器设置在离心设备上靠近旋转中心的一侧，通过成型模具围绕离心设备 旋转中心进行公转产生离心力，利用离心力将靠近离心设备旋转中心侧的液态基体甩入成 型模具内取代成型模具中制品型腔内的气体，进而实现离心充型。
28. 根据权利要求22所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：在制作含面层增强复合材料制品时，在充型工序前，预先在成型模具的制品型 腔表面预喷涂或涂刷一层面层，在面层固化70?85%后；再通过上述模外预浸渍、充型、离 心浸渍和固化工序进行增强复合材料制品的制作。
29. 根据权利要求22所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：在制作含预埋件、加强筋或夹芯材料的增强复合材料制品时，在充型工序前， 将预埋件、加强筋及夹芯材料定位在成型模具型腔的相应位置中；再通过上述模外预浸渍、 充型、离心浸渍和固化工序进行增强复合材料制品的制作。
30. 根据权利要求22所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：在固化工序中，成型模具的排气通道朝上放置，或将排气通道封闭避免纤维增 强材料与基体分离，在静止状态固化成型。
31. 根据权利要求22所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的方法， 其特征在于：在固化工序中，将成型模具继续放置在离心设备上动态固化成型。
32. 根据权利要求22或27所述的采用纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品的 方法，其特征在于：所述成型模具在围绕离心设备旋转中心进行公转时，成型模具的向心加 速度为5g?lOOOg。
33. -种实现纤维增强材料与基体制造增强复合材料制品方法的成型模具，其特征在 于： 成型模具具有一个封闭式或半封闭式的制品型腔，以及至少一个与制品型腔连通的排 气通道，排气通道可为排气孔或者临时容纳气体的排气腔或者成型模具的敞口结构；所述 成型模具在置于离心设备上使用时，制品型腔远离离心设备的旋转中心，排气通道位于制 品型腔中靠近离心设备旋转中心的一端。
【文档编号】B29C70/40GK104309132SQ201410488662
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】顾清波, 沈达泉, 崔伯军, 储开明 申请人:江苏九鼎新材料股份有限公司