泡沫内芯复合材料成型工艺的制作方法

本发明属于材料制备技术领域，涉及一种泡沫内芯复合材料成型工艺。

背景技术：

对于某些较厚的复合材料制品，厚度一般在10mm以上，例如风电叶片、斜坡板、床板、冲浪板、墙板、座椅等等，通常采用三明治夹层结构，即表层和表层内的内芯，其制备工艺例如手糊成型及预浸料模压成型工艺均已被广泛应用，但各自存在缺点。手糊成型工艺，生产效率低、产品质量离散性大、生产作业环境污染大，且不同操作人员技能水平不同及制作环境条件的影响故产品质量稳定性差，加工时粉尘多。而预浸料模压成型工艺，表面易形成缺胶、针孔和色差等缺陷。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种泡沫内芯复合材料成型工艺。

本发明主要针对现有一些复合材料(主要是那些包括表层以及位于表层内的芯层，且芯层一般为泡沫，表层一般为织物的复合材料)，通常采用如手糊或预浸料模压等成型工艺制作，成型的产品存在产品质量(主要体现在产品的物理性能上)不稳定或产品表面存在针孔、缺胶和色差等问题，并提供了一种解决这些问题的复合材料成型工艺，具体工艺的方案如下：

泡沫内芯复合材料成型工艺，所述复合材料包括表层以及位于表层内的芯层，该工艺包括：a、制备复合材料表层；b、将复合材料表层包覆在芯层上；c、合模后对复合材料固化成型。

其中，复合材料表层由预浸料织物构成，所述芯层包括两种不同热膨胀系数的发泡泡沫，其中所述热膨胀系数较大的为软质发泡泡沫，热膨胀系数较小的为硬质发泡泡沫，并且所述硬质发泡泡沫被包覆在所述软质发泡泡沫里。

进一步的，制备符合材料表层的步骤a包括：

(1)、撕开复合材料预浸料织物外保护膜。

(2)、将复合材料预浸料织物平整铺覆在下模具的下表面上，使织物与模具面紧密贴合。

(3)、重复(1)步骤，将复合材料预浸料织物平整铺覆在下模具上已铺覆的预浸料织物外表面上，使预浸料织物层间紧密贴合。

(4)、重复(3)步骤，直至复合材料表层铺完。

进一步的，芯层的制备步骤包括：

①、将热膨胀率较大的软质发泡泡沫铺在复合材料外层织物面上，使软质发泡泡沫与复合材料表层的预浸料织物的表面面紧密贴合。

②、在热膨胀率较大的软质发泡泡沫再铺上另一种热膨胀率较小的硬质泡沫，使两种泡沫紧密贴合。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明使用两种不同热膨胀率的发泡内芯，热膨胀率小的硬质发泡内芯能让产品预型，热膨胀率大的软质发泡内芯能给产品提供足够的成型压力，并让产品在成型过程中压力均匀，表面平整光滑，减少了成品缺胶、积胶、针孔、色差等问题。

附图说明

图1为复合材料在下模的铺层结构示意图；

图2为本发明的复合材料合模后的结构示意图。

图中：1、下模具；2、复合材料表层；3、热膨胀率较大的软质发泡泡沫；4、热膨胀率较小的硬质发泡泡沫；5、上模具。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种复合材料成型工艺，所述复合材料包括表层以及位于表层内的芯层，所述芯层为泡沫，该工艺包括：

a、所述复合材料表层的制备步骤；

b、复合材料表层包覆在芯层上的步骤；

c、合模后对复合材料固化成型的步骤。

参见图1，为符合材料在下模的铺层结构示意图，下模具1呈箱模状，复合材料表层2铺设在最底层，热膨胀率较大的软质发泡泡沫3铺设在所述复合材料表层2的上面，紧接着向上向内是铺设最内层的热膨胀率较小的硬质发泡泡沫4，即表层包覆软质发泡泡沫-软质发泡泡沫包覆硬质发泡泡沫的顺序铺设填充，铺设好的符合材料如图2所示，将上模具5扣合到下模具1上，完成整个符合材料的铺设工作，最后固化成型。

其中，复合材料表层2由预浸料织物构成，所述芯层包括两种不同热膨胀系数的发泡泡沫，即热膨胀率较小的硬质发泡泡沫4和外层的热膨胀率较大的软质发泡泡沫3。

其中，a步骤包括复合材料表层的制备步骤包括：

(1)、撕开复合材料预浸料织物外保护膜；

(2)、将复合材料预浸料织物平整铺覆在模具下模表面上，使织物与模具面紧密贴合；

(3)、重复(1)步骤，将复合材料预浸料织物平整铺覆在下模具上已铺覆的预浸料织物外表面上，使预浸料织物层间紧密贴合；

(4)、重复(3)步骤，直至复合材料表层铺完。

进一步的，所述复合材料芯层的制备步骤包括：

①、将热膨胀率较大的软质发泡泡沫3铺在复合材料外层织物面上，使泡沫与复合材料表层的预浸料织物面紧密贴合；

②、在热膨胀率较大的软质发泡泡沫3上再铺上另一种热膨胀率较小的硬质泡沫4，使两种泡沫紧密贴合。

本发明使用两种不同热膨胀率的发泡内芯，热膨胀率小的硬质发泡内芯能让产品预型，热膨胀率大的软质发泡内芯能给产品提供足够的成型压力，相比于通常的手糊或预浸料模压等成型工艺制作泡沫内芯复合材料产品，成型的产品存在产品质量(主要体现在产品的物理性能上)稳定，并减少产品表面针孔、缺胶和色差等问题，具有明显的优势。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上诉教导，可以进行很多改边及变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变，即根据以上描述的技术方案以及构思，本领域的技术人员能够做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种泡沫内芯复合材料成型工艺，热膨胀率较低的硬质发泡泡沫外面包覆热膨胀率较高的软质发泡泡沫，再包覆预浸料织物的表层，使用两种不同热膨胀率的发泡内芯，热膨胀率小的硬质发泡内芯能让产品预型，热膨胀率大的软质发泡内芯能给产品提供足够的成型压力，并让产品在成型过程中压力均匀，表面平整光滑，减少了成品缺胶、积胶、针孔、色差等问题。

技术研发人员：郑子衡
受保护的技术使用者：皓宇智能有限公司
技术研发日：2018.12.27
技术公布日：2019.06.25