[發明專利]碳纖維型材的加工方法

無效

• 申請號: 201010523577.2
• 申請日: 2010-10-29
• 公開（公告）號: CN102059800A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 李遠強;于美森;華正浩
• 申請（專利權）人: 青島科捷自動化設備有限公司
• 主分類號: B29C69/02
• 分類號: B29C69/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種使用碳纖維加工機械型材的方法。

背景技術

碳纖維新型復合樹脂材料因其重量輕，而且具有高強度、高剛性和良好的耐蠕變性和耐腐蝕性等特點，一直被認為是一種非常理想的輕量化材料。但是長期以來，昂貴的價格一直阻礙著碳復合材料在工業領域的廣泛應用。不過，隨著成本效益比逐漸發生改變，這種新型的復合材料在工業上的應用會越來越多。除了輕量化，碳纖維復合材料在碰撞吸能方面也具有顯著的性能，一般是鋼的六到七倍，是鋁的三到四倍。

碳纖維復合材料，相對其他性能，減重是讓工業制造商最感興趣的，因為它可以改進設備的功率。在設計人員利用這種材料的各種性能進行產品設計時，不再簡單地認為它是一種替代材料，而是這種材料還可以帶來更多的好處。碳纖維復合材料有著上述的優點，但是在機械手臂行業因為其形狀，大小及需要加工并需要一定的加工精度等因素制約，一直沒有應用。

發明內容

本發明的目的在于針對目前機械手臂加工行業的需要，提供一種工藝簡單，易于實現的碳纖維型材的加工方法。

本發明的技術方案如下：一種碳纖維型材的加工方法，包括如下步驟：

(1)根據型材的結構設計模具的內模和外模；

(2)將在環氧樹脂膠里浸潤后的碳纖維布在模具內模上反復纏繞，直至厚度達到設計要求；

(3)抽掉內模，合上外模，擠壓成設計所需的外形形狀；

(4)在內腔吹高壓空氣，經高溫固化后形成需要的碳纖維型材。

進一步，如上所述的碳纖維型材的加工方法，其中，所述的模具為金屬材質，在外模的前后均設有環氧樹脂膠排出通道。

進一步，如上所述的碳纖維型材的加工方法，其中，步驟(4)中高壓空氣的壓力為0.3Mpa～0.5Mpa，吹高壓空氣的時間為20～25分鐘。

進一步，如上所述的碳纖維型材的加工方法，其中，步驟(4)中固化的溫度為140℃～160℃，固化時間為100～140分鐘。

本發明的有益效果如下：由于本發明的成型外模采用金屬制造，金屬模具使用壽命長(＞25000次)，表面質量良好。模具結構為組合形式，有定位、鎖緊、開啟、密封裝置，使用方便。模具前后有樹脂膠排除通道，并能形成完整的通路，從而大大提高制品成功率，使得制品質量上升。

附圖說明

圖1為本發明的方法流程圖；

圖2為內模的結構示意圖；

圖3為外模的端面結構示意圖；

圖4為內模纏繞碳纖維布后的端面結構示意圖；

圖5為抽去內模合上外模的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1所示，碳纖維型材的加工方法包括如下步驟：

(1)根據型材的結構設計模具的內模和外模；

如圖2、圖3所示，內模1和外模2均采用金屬材質，如鋼、鑄鋼、合金鋼，或其它性能類似的材料，保證了模具的使用壽命，并使型材具有良好的表面質量。外模2為上下兩部分組成，可以扣在內模1上，外模2的前后有通氣孔3。

(2)將在環氧樹脂膠里浸潤后的碳纖維布在模具內模上反復纏繞，直至厚度達到設計要求；

如圖4所示，碳纖維布4在內模1上沿各個方向多次反復纏繞，直至達到設計的厚度要求。

(3)抽掉內模，合上外模，擠壓成設計所需的外形形狀；

如圖5所示，當浸有環氧樹脂膠的碳纖維布4纏繞到規定的厚度后，即可將內模從碳纖維布中抽出，然后合上外模2，通過定位鎖緊裝置5將外模2鎖緊，外模2的前后有樹脂膠排除通道，并能形成完整的通路，從而大大提高制品成功率。

(4)在內腔吹高壓空氣，經高溫固化后形成需要的碳纖維型材。

高壓空氣的壓力為0.3Mpa～0.5Mpa，吹高壓空氣的時間為20～25分鐘。固化的溫度為140℃～160℃，固化時間為100～140分鐘。