[發明專利]一種預浸料的成型方法及其成型模具

在審

• 申請號: 201711212491.6
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN109834957A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳光啟尖端技術有限責任公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C33/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;盧軍峰

本發明提供了一種預浸料的成型方法及其成型模具，通過利用抽真空，除去殘留空氣、小分子，使樹脂分布均勻、充分浸潤，并且還采用閉合模具、內置氣囊作為壓實預浸料的輔助手段，由于氣囊在充入有壓流體后膨脹，在加熱成型中，可以使預浸料在各個方向上獲得均勻壓力，得到壓實來提高預浸料的性能。此外，通過設置梯度壓力和溫度，使樹脂充分浸潤纖維，可有效改善架橋、白斑、缺膠等貧樹脂現象。本發明在密封模具內部加壓，可控制性強，在改善復合成型的同時能有效節約成本、不污染環境，擴大了使用范圍。更重要地，由于模具可設計性強、壓力氣囊變形性好、溫度壓力控制精度高，可以制得結構復雜且纖維含量高的復合材料制品。

技術領域

本發明涉及成型技術領域，具體而言，一種預浸料的成型方法及其成型模具。

背景技術

預浸料是用樹脂基體在嚴格控制的條件下浸漬連續纖維或織物，制成樹脂基體與增強體的組合物，是制造復合材料的中間材料，可直接用于制造各種復合材料構件，因此，其質量優劣直接關系到復合材料的質量，而預浸料的成型方法也直接影響到預浸料的質量，因此，對預浸料成型方法的研究至關重要。

目前，預浸料的各種成型方法中仍然存在各種缺點，例如，邱啟艷等在《消除復合材料熱壓罐陰模成型拐角缺陷的模具和方法》中采用在拐角處添加具有膨脹性能的墊片來消除熱壓罐陰模成型拐角區架橋和溝痕缺陷，但是在此方法中，由于不同位置、不同厚度墊片熱膨脹系數不同，難以控制膨脹壓力，而且對于復雜拐角，需要復雜形狀墊片，受熱膨脹易產生變形，從而影響拐角預浸料固化成型。朱家強等在《預浸料模壓成型方法》中采用在模具的上模內、下模內或者上下模內貼覆有硅膠片，利用硅膠片受熱膨脹產生內壓，使預浸料獲得壓力，但是在此方法中，不僅存在硅膠片不均勻膨脹、預浸料受力不均等現象，而且對于曲面容易產生內側拉力，不適合復雜構件。因此，研究出一種成本低、工藝簡單且所制備的預浸料性能良好的成型方法具有十分重要的意義。

發明內容

針對相關技術中的問題，本發明研究了一種預浸料的成型方法及其成型模具，以提供一種成本低、工藝簡單且所制備的預浸料性能良好的成型方法。

本發明提供的預浸料的成型方法，包括：步驟S1：將預浸料鋪覆于陽模上，與附有氣囊的陰模合模，形成密封模具；步驟S2：對所述密封模具抽真空；以及步驟S3：對所述預浸料施加外部壓力并加熱，固化，脫模，得到成型的預浸料制品。

在上述成型方法中，在所述步驟S1中，所述預浸料位于所述陽模和所述氣囊之間。

在上述成型方法中，所述陽模和所述氣囊與所述預浸料接觸的一側均鋪覆有脫模布。

在上述成型方法中，所述步驟S2包括：采用真空泵對所述密封模具抽真空，在-0.95Bar以下抽真空至少15min。

在上述成型方法中，通過將有壓流體通入位于所述陰模中的流體口對所述氣囊施加外部壓力來實現對所述預浸料施加外部壓力。

在上述成型方法中，所述步驟S3包括：利用有壓流體將所述氣囊加壓至第一預設壓力P₁，同時將所述密封模具加熱至預設溫度T，保溫保壓，繼續增加所述氣囊中的壓力至第二預設壓力P₂，固化，脫模，得到所述成型的預浸料制品，其中，所述有壓流體的壓力為50～70psi，所述第一預設壓力P₁為90～100psi，所述第二預設壓力P₂為180～200psi，所述預設溫度T為55～65℃。

在上述成型方法中，所述將所述密封模具加熱至預設溫度T的步驟包括：將所述密封模具加熱至溫度25～35℃，保溫保壓，之后再加熱至所述預設溫度T。