[發(fā)明專利]碳纖維復合材料與輕質(zhì)合金件的連接方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611268513.6
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN108265242A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張春
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州吉田專利運營有限公司
• 主分類號: C22C47/08
• 分類號: C22C47/08;C22C47/06
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 趙磊

本發(fā)明公開了一種碳纖維復合材料與輕質(zhì)合金件的連接方法。本發(fā)明將碳纖維預埋在輕質(zhì)合金內(nèi)，使伸出的碳纖維與碳纖維復合材料中的碳纖維連接，使得輕質(zhì)合金不僅與碳纖維復合材料機械連接或粘接，還能使預埋碳纖維與碳纖維復合材料中碳纖維連接，使得材料能夠結(jié)合在一起，連接非常牢固。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳纖維復合材料與輕質(zhì)合金件的連接方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅猛發(fā)展，對材料提出了較高的要求，碳纖維具有高強度、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、質(zhì)量輕、能夠承受很大拉力等顯著高于鋼、鋁等的特性，屬于典型的高性能纖維，相對于傳統(tǒng)的金屬材料具有壓倒性的優(yōu)勢。碳纖維除單獨使用作為絕熱保溫材料外，通常作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，構(gòu)成碳纖維復合材料。碳纖維復合材料在很多領(lǐng)域開始進行使用。

隨著輕量化的提出，汽車等很多領(lǐng)域?qū)⑻祭w維復合材料與輕質(zhì)合金件結(jié)合使用，以此減輕汽車的重量同時提高車身強度，碳纖維復合材料與輕質(zhì)合金件的連接方式一般為機械連接、粘接或機械連接和粘接相結(jié)合，機械連接通常使用鉚釘、螺栓等進行連接，受力過程中應力全部集中在鉚釘和螺栓等連接件上，容易造成連接件斷裂，連接不牢固；粘接僅用粘接劑連接，纖維不能連接，兩種材料不能相互結(jié)合，受力過程中應力全部集中在粘接位置，粘接不牢固。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是為了解決上述問題，提供一種碳纖維復合材料與輕質(zhì)合金件的連接方法。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種碳纖維復合材料與輕質(zhì)合金件的連接方法，包括以下步驟：

（1）取一個水溶性塑料件，在塑料件上開孔；

（2）通過植毛機將碳纖維植入到塑料件的孔內(nèi)，碳纖維向外露出；

（3）在碳纖維外套上外模；

（4）在外模和塑料件之間加入石膏；

（5）將水溶性塑料件加水溶解，再插入芯模；

（6）芯模與石膏之間形成空腔，向空腔內(nèi)澆注輕質(zhì)合金；

（7）輕質(zhì)合金冷卻固化后，取出芯模，從而在輕質(zhì)合金內(nèi)預埋碳纖維，碳纖維的一部分從輕質(zhì)合金內(nèi)伸出，伸出部分為石膏與碳纖維的復合料；

（8）將石膏敲碎去除，留下預埋在輕質(zhì)合金內(nèi)的碳纖維；

（9）將輕質(zhì)合金外伸出的碳纖維進行軟化處理；

（10）將軟化處理的碳纖維與需要連接的預浸料中的碳纖維結(jié)合，然后固化成型，使輕質(zhì)合金通過預埋的碳纖維與碳纖維復合材料結(jié)合為一體。

本發(fā)明將碳纖維預埋在輕質(zhì)合金內(nèi)，使伸出的碳纖維與碳纖維復合材料中的碳纖維連接，使得輕質(zhì)合金不僅與碳纖維復合材料機械連接或粘接，還能使預埋碳纖維與碳纖維復合材料中碳纖維連接，使得材料能夠結(jié)合在一起，連接非常牢固。

具體實施方式

一種碳纖維復合材料與輕質(zhì)合金件的連接方法，包括以下步驟：

（1）取一個水溶性塑料件，在塑料件上開孔；

（2）通過植毛機將碳纖維植入到塑料件的孔內(nèi)，碳纖維向外露出；

（3）在碳纖維外套上外模；

（4）在外模和塑料件之間加入石膏；

（5）將水溶性塑料件加水溶解，再插入芯模；

（6）芯模與石膏之間形成空腔，向空腔內(nèi)澆注輕質(zhì)合金；

（7）輕質(zhì)合金冷卻固化后，取出芯模，從而在輕質(zhì)合金內(nèi)預埋碳纖維，碳纖維的一部分從輕質(zhì)合金內(nèi)伸出，伸出部分為石膏與碳纖維的復合料；