复合材料集成结构的制作方法

文档序号:10148581阅读:653来源:国知局
复合材料集成结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及材料技术领域,尤其涉及一种复合材料集成结构。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展和社会的进步,对于工业制造中应用于汽车、轮船、飞机以及轨道车辆上的零部件的轻量化要求,对于工业制造中应用于家具上的零部件、以及应用在模型玩具上的零部件的轻量化要求,越来越突显出来。
[0003]然而现有技术中,工业制造上的零部件通常采用铝合金材料进行制造而得,铝合金虽然比钢铁合金轻便,然而依旧无法满足工业制造上的零部件轻量化的要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种复合材料集成结构,用以解决现有技术中的工业制造上的零部件通常采用铝合金材料进行制造而得,无法满足工业制造上的零部件轻量化的要求的题。
[0005]本实用新型提供一种复合材料集成结构,包括:
[0006]连续纤维增强复合材料,以及短切纤维增强复合材料;
[0007]所述短切纤维增强复合材料,包覆在所述连续纤维增强复合材料的外围。
[0008]如上所述的结构中,所述连续纤维增强复合材料的形状为第一预设形状;所述短切纤维增强复合材料的形状为与所述第一预设形状相匹配的第二预设形状。
[0009]如上所述的结构中,所述第一预设形状包括规则形状或不规则形状。
[0010]如上所述的结构中,所述连续纤维增强复合材料的截面厚度小于所述短切纤维增强复合材料的截面厚度。
[0011 ] 如上所述的结构中,还包括:
[0012]设置在所述复合材料集成结构表面的连接部。
[0013]本实用新型的技术效果是:提供一种由连续纤维增强复合材料,以及短切纤维增强复合材料构成的复合材料集成结构,其中短切纤维增强复合材料包覆在连续纤维增强复合材料的外围。从而使得该复合材料集成结构相比较于铝合金材料具有较小的重量,可以满足工业制造上的零部件轻量化的要求;该复合材料集成结构具有高比强、高比模、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、阻尼减震性的性能;同时,外围包覆的短切纤维增强复合材料易于通过模压成型工艺或者注塑成型工艺进行复合材料集成结构的外形制作,从而复合材料集成结构的外形制作效率高,并且降低了复合材料集成结构的外形制作的成本。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例一提供的复合材料集成结构的结构示意图;
[0015]图2为本实用新型实施例二提供的复合材料集成结构的制造方法的流程图;
[0016]图3为本实用新型实施例三提供的复合材料集成结构的制造方法的流程图;
[0017]图4为本实用新型实施例三的步骤201执行过程中预设第一形状的连续纤维增强复合材料的剖面示意图;
[0018]图5为本实用新型实施例三的步骤204执行过程中复合材料集成结构的剖面示意图;
[0019]图6为本实用新型实施例三的步骤204执行过程中模具阳模的剖面示意图;
[0020]图7为本实用新型实施例三的步骤205执行过程中复合材料集成结构的剖面示意图;
[0021]图8为本实用新型实施例四提供的复合材料集成结构的制造方法的流程图;
[0022]图9为本实用新型实施例四的步骤301执行过程中预设第一形状的连续纤维增强复合材料的剖面示意图;
[0023]图10为本实用新型实施例四的步骤302执行过程中的注塑工艺模具和挤出注塑机的剖面结构示意图;
[0024]图11为本实用新型实施例四的步骤303执行过程中复合材料集成结构的剖面示意图;
[0025]图12为本实用新型实施例五提供的复合材料集成结构的制造方法的流程图;
[0026]图13为本实用新型实施例五的步骤401执行过程中的第一预成型模具的剖面结构示意图;
[0027]图14为本实用新型实施例五的步骤402执行过程中的第一预成型模具的剖面结构示意图;
[0028]图15为本实用新型实施例五的步骤403执行过程中的第一预成型模具的剖面结构示意图;
[0029]图16为本实用新型实施例五的步骤403执行过程中的连续纤维增强复合材料的剖面结构示意图;
[0030]图17为本实用新型实施例五的步骤404执行过程中的第二预成型模具的剖面结构示意图;
[0031]图18为本实用新型实施例五的步骤405执行过程中的第二预成型模具的剖面结构示意图;
[0032]图19为本实用新型实施例五的步骤406执行过程中的第二预成型模具的剖面结构示意图;
[0033]图20为本实用新型实施例五的步骤406执行过程中的复合材料集成结构的剖面结构示意图。
[0034]附图标记:
[0035]1-复合材料集成结构 2-连续纤维增强复合材料 3-短切纤维增强复合材料4_模具阴模
[0036]5-模具阳模6-注塑工艺模具7-挤出注塑机8-第一预成型模具
[0037]9-第二预成型模具
【具体实施方式】
[0038]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
[0039]图1为本实用新型实施例一提供的复合材料集成结构的结构示意图,如图1所示,本实施例的复合材料集成结构1,包括:
[0040]连续纤维增强复合材料2,以及短切纤维增强复合材料3 ;
[0041]短切纤维增强复合材料3,包覆在连续纤维增强复合材料2的外围。
[0042]在本实施例中,具体的,连续纤维增强复合材料2由预浸料层铺热压成型的制造工艺,或者由织物预制体树脂转移模塑成型的制造工艺制造而得;连续纤维增强复合材料2具有优异的力学性能,并且具有可设计性,同时相比较于铝合金材料具有较小的重量;但是,在复杂结构构件的模具中完全铺设连续纤维增强复合材料2,去形成只有连续纤维增强复合材料2的工业零部件,耗费时间,并增加零部件的制造成本。短切纤维增强复合材料3由短切预浸料模压成型的制造工艺,或者由热塑性粒料注塑成型的制造工艺制造而得;短切纤维增强复合材料3是一种介于高分子塑料与高性能连续纤维增强复合材料之间的过渡材料;短切纤维增强复合材料3具有易成型、流动性好的性能。
[0043]本实施例中,短切纤维增强复合材料3可以采用环氧、酚醛、聚酯、聚氨酯等热固性树脂以及聚丙烯、聚苯硫醚等热塑性树脂基体;本实施例中,对于短切纤维增强复合材料3的具体组分,不做限定。
[0044]本实施例中,连续纤维增强复合材料2可以采用玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等增强体;本实施例中,对于连续纤维增强复合材料2的具体组分,不做限定。
[0045]本实施例中,提供一种包括了连续纤维增强复合材料2和短切纤维增强复合材料3的复合材料集成结构1 ;短切纤维增强复合材料3,包覆在连续纤维增强复合材料2的外围。具体的,连续纤维增强复合材料2的外形可以是长方体,对应的,包覆在连续纤维增强复合材料2的外围的短切纤维增强复合材料3的外形可以是正方体;或者,连续纤维增强复合材料2的外形可以是球体,对应的,包覆在连续纤维增强复合材料2的外围的短切纤维增强复合材料3的外形可以是正方体。本实施例对于连续纤维增强复合材料2的外形不做限定,对于短切纤维增强复合材料3的外形不做限定。
[0046]并且,短切纤维增强复合材料3包覆在连续纤维增强复合材料2的外围而得到的复合材料集成结构1可以是应用在汽车防撞结构、车身框架、车体地板、引擎盖、座椅、底盘、轮毂等零部件;也可以是应用在轮船上的轮船承力结构、船体框架、船体甲板、舵等零部件;也可以是应用在飞机上的飞机内饰部件、座椅等零部件;也可以是应用在家居工业上的家具中的面板结构、桌椅等零部件;也可以是模型玩具的壳体等零部件,本实施例中对此不做限定。
[0047]若本实施例中
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