[發(fā)明專利]利用碳纖維制造制品的方法及利用該方法制造的制品

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810736339.6
• 申請(qǐng)日: 2013-02-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108995249A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿帝利奧·馬西尼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭博基尼汽車公開(kāi)有限公司
• 主分類號(hào): B29C70/46
• 分類號(hào): B29C70/46;B29C70/54;C08J5/24;B29C64/241;B29K105/08;B29L31/30;B29K307/04;B29K101/10
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

本發(fā)明涉及一種用于制造復(fù)合材料制品的熱壓縮模塑方法，所述的方法包括步驟i)提供一個(gè)其中形成有待制造的制品(30)的負(fù)形(31、32)的模具(20)；ii)向所述的模具(20)插入一個(gè)包括一或多片包含熱硬化樹(shù)脂基體和碳纖維的復(fù)合材料的SMC半成品(10)，將所述的模具處于適合使所述的熱硬化樹(shù)脂固化的溫度下進(jìn)行預(yù)熱；iii)合攏所述的模具(20)，并根據(jù)一個(gè)預(yù)定義的時(shí)間—壓強(qiáng)規(guī)則在一個(gè)高壓鍋內(nèi)進(jìn)行一壓縮循環(huán)；以及iv)取出所述的制品(30)，在其中，插入到所述的模具(20)中的SMC半成品(10)的量是通過(guò)稱量所述的待制造的制品(30)的量的基礎(chǔ)上計(jì)算的，計(jì)算旨在與所述的形狀(31、32)的表面相接觸所述的SMC半成品(10)的表面的大小，以便以介于70至99％之間的比例覆蓋所述的表面，尤其是大于80％且小于或等于99％。歸功于這些特性，獲得基本上無(wú)表面缺陷的，并適合結(jié)構(gòu)和美學(xué)應(yīng)用的制造的制品是有可能的。

本申請(qǐng)為申請(qǐng)日是2013年2月11日、申請(qǐng)?zhí)柺?01380011217.6、發(fā)明名稱是“利用碳纖維制造制品的方法及利用該方法制造的制品”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用復(fù)合材料制造制品的領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種利用包括碳纖維的復(fù)合材料制造制品的熱壓縮模塑方法，以及利用該方法制造的制品。

背景技術(shù)

已知的利用復(fù)合材料制造制品的方法采用熱壓縮模塑的技術(shù)，在其中，有規(guī)則的大量的包括由剛性材料的纖維強(qiáng)化的熱硬化基體的材料，插入由適合賦予所述的制品一預(yù)定形狀的鋼或鋁制作的模具中。該技術(shù)，是為由玻璃纖維強(qiáng)化的模塑制品而創(chuàng)建的，但如今也越來(lái)越多的應(yīng)用到由碳纖維強(qiáng)化的制品中，允許獲得具有低重量和優(yōu)異的機(jī)械性能，以及良好的尺寸公差的部件。

熱壓縮模塑技術(shù)非常適合基本上無(wú)切口細(xì)節(jié)的制品的制造，通過(guò)有兩個(gè)重疊部分組成的模具獲得，在其中，制品的形狀形成為負(fù)形且分為兩部分。

在一個(gè)典型的基于碳纖維的復(fù)合材料的制品的熱壓縮模塑的方法中，由熱硬化樹(shù)脂和碳纖維組成的半成品被使用。這些采用與所述的壓縮模塑方法相區(qū)分的方法制成的半成品以預(yù)浸漬的薄板的形式在工業(yè)中被大家知道，英文首字母為“SMC”(Sheet MoldingCompound，片狀模塑料)。

所述的SMC半成品一般包括多個(gè)重疊的預(yù)浸漬的薄片，以形成一單塊。在裝入所述的模具中之前，SMC半成品可以方便地經(jīng)過(guò)熱處理，例如通過(guò)紅外線的方式，其促進(jìn)在所述的模具中它的排列并允許減少熱硬化樹(shù)脂的固化時(shí)間。

為了控制像是在熱交聯(lián)階段的尺寸收縮、表面處理、從模具中輕松地拆離以及在火中的反應(yīng)的特點(diǎn)，所述的熱硬化樹(shù)脂通常充入礦物質(zhì)電荷、潤(rùn)滑油、脫模劑、阻燃劑等類似的物質(zhì)。碳酸鈣、高嶺土、硬脂酸鹽、氧化物和鈣、鎂、鋁的水合物是一些最常用的添加劑。

歸功于輕的重量和高的機(jī)械性能，開(kāi)始于SMC半成品，利用具有碳纖維的復(fù)合材料通過(guò)所述的熱壓縮模塑技術(shù)制成的制品在汽車行業(yè)中應(yīng)用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)組件，像是例如燈體支撐，擋風(fēng)玻璃框架和車身部件支撐單元，已經(jīng)好多年了。

盡管如此，由于它們的比較粗糙的表面處理，這些制品一般不會(huì)用于機(jī)動(dòng)車輛美學(xué)單元的制造，像是，例如車身部件和乘客車廂的細(xì)節(jié)。特別是，從SMC半成品開(kāi)始制作的復(fù)合材料的制品具有表面缺陷，像是，例如孔隙率和即使是肉眼可見(jiàn)的起伏，因此，盡管極好的機(jī)械性能，使它不適合某一應(yīng)用或僅僅美學(xué)。

US4855097描述了一種通過(guò)壓縮模塑制造汽車外部主體面板的方法，在其中，含有硬化樹(shù)脂的填充物覆蓋了介于40％至80％之間的模塑面的表面區(qū)域。根據(jù)該已知文件，高于80％的覆蓋面不允許必須要提供相同的輕微運(yùn)動(dòng)的填充物的足夠的流動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種利用包括碳纖維的復(fù)合材料制造制品的方法，其克服了上述的缺點(diǎn)，和利用該方法制造的制品。所述的目的通過(guò)一種方法和一種制品實(shí)現(xiàn)，其主要特點(diǎn)在權(quán)利要求1和13中詳細(xì)說(shuō)明，同時(shí)，其他的特點(diǎn)分別地在其余的權(quán)利要求中詳細(xì)說(shuō)明。