[發明專利]一種新型碳纖維復合材料汽車零部件的制備方法

在審

• 申請號: 201510940940.3
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105538592A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 柴葉飛
• 申請（專利權）人: 青島立博汽車零部件精密鑄造有限公司
• 主分類號: B29C45/14
• 分類號: B29C45/14;B29B15/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于汽車零部件制造領域，具體涉及一種新型碳纖維復合材 料汽車零部件的制備方法。

背景技術

輕量化目前已經成為世界汽車發展的潮流。汽車輕量化就是在保證 汽車的強度和安全性能前提下，盡可能的降低汽車的整備質量，從而提 高汽車的動力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。

碳纖維復合材料是實現汽車輕量化的一種選擇。隨著國家對于汽車 節能減排指標的日益提高，碳纖維復合材料在汽車的應用也已成為目前 汽車企業研究的重要方向。

許多汽車零部件的結構較為復雜，其與周圍零部件的連接較為困 難，特別是許多汽車內飾件，它們是通過熱塑性樹脂注塑得到的，存在 許多卡扣，與周圍的汽車零部件相連接，這樣的卡扣如果通過碳纖維復 合材料進行加工，十分的困難，而且碳纖維復合材料韌性較差，在安裝 時容易發生破壞，因此需要一種新的工藝來得到碳纖維復合材料汽車內 飾件，使其即有碳纖維復合材料的強度和表面紋理，同時也能夠方便的 與周圍零部件進行連接。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種新型碳纖維復合材料汽車零 部件的制備方法，制備得到的汽車零部件既有碳纖維復合材料的強度和 表面紋理，同時也能夠方便的與周圍零部件進行連接，而且還能滿足規 模化生產。

本發明提供的一種新型碳纖維復合材料汽車零部件的制備方法，包 括以下步驟：

(1)制備碳纖維復合材料預浸料；

(2)將表面層的模具噴涂鎖孔劑；

(3)制備得到碳纖維復合材料表面層；

(4)噴涂脫模劑，將碳纖維復合材料表面層放置于最終制件模具 中，合模，加熱，溫度升到低于基體樹脂熔點10℃；

(5)向最終制件模具中注塑入基體樹脂，保壓后脫模，得到最終的 樣件。

步驟(1)中所述碳纖維復合材料為具有固定取向方向的平紋織物、 斜紋織物、緞紋織物、單向織物、多軸向經編織物中的一種或多種；

進一步的，步驟(1)中預浸料可采用熔融浸漬法、粉末浸漬法或纖 維混編法的任意一種方式制備；

進一步的，步驟(1)中預浸料基體樹脂為熱塑性樹脂，為聚丙烯、 聚酰胺類樹脂、聚苯硫醚、聚醚類樹脂中的一種。基體樹脂主要起膠粘 作用。

進一步的，步驟(1)中預浸料采用的碳纖維厚度為0.5mm-1mm；

進一步的，步驟(3)中制備得到碳纖維復合材料表面層的具體步驟 為：將步驟(1)制備預浸料鋪放到碳纖維復合材料表面層模具中，采用 熱壓成型的方式制備；壓力，加熱的溫度根據所選用樹脂熔點有關。表 面層模具留有定位槽，帶加熱和快速冷卻功能，能升溫的上限要高于熱 塑性樹脂熔點30℃-50℃；

步驟(4)中，最終制件模具表面層與碳纖維復合材料表面層模具一 致，有定位槽，在進行表面層鋪放時，碳纖維復合材料表面層的定位槽 與最終制件模具的定位槽相契合。

步驟(5)中所述基體樹脂要與步驟(1)中預浸料的基體樹脂一致，這 樣兩者的界面可以有效的融合。

步驟(5)中注塑腔體的溫度高于基體樹脂熔點10℃-20℃，這樣保持 基體樹脂有較好的流動性，可以有效的注入模具中，同時注入模具后可 以將碳纖維復合材料表面層的背面進行有效的熔融，從而促進注入的基 體樹脂與碳纖維表面層能夠很好的結合；

步驟(5)中的保壓時間控制在40秒-70秒，保壓時模具溫度設置為 低于基體樹脂熔點50℃。

本發明采用熱壓工藝制備碳纖維復合材料表面層，之后將表面層放 置于模具中，將底部通過注塑的方式注入模具中并在注塑的過程中與碳 纖維復合材料表面層連接，最終得到相應的汽車內飾件。與現有技術相 比，本發明制備得到的產品既有碳纖維復合材料的強度和表面紋理，同 時也能夠方便的與周圍零部件進行連接，而且還能滿足規模化生產。

具體實施方式

具體采用的方案中：下面實例中所制備的內飾件為汽車換擋面板， 換擋面板的背面非常的復雜，并且連接卡扣也非常的復雜，無法通過一 體成型的方式來制備碳纖維復合材料件。

實施例1

一種新型碳纖維復合材料汽車零部件的制備方法，包括以下步驟：

下面實例中所采用的基體樹脂為聚丙烯(PP)，所采用的碳纖維江蘇 恒神3K的T300斜紋碳纖維。