[發明專利]一種熱固性復合材料短切纖維與連續纖維的一體成型方法

在審

• 申請號: 201811201868.2
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109228399A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 左承龍
• 申請（專利權）人: 深圳市創旭騰新材料科技有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/70;B29C70/54
• 代理公司: 深圳市漢唐知識產權代理有限公司 44399
• 代理人: 彭益宏

本發明提供一種熱固性復合材料短切纖維與連續纖維的一體成型方法，其原料采用短纖維和連續纖維；所述方法包括如下步驟：步驟A:預成型連續纖維預埋件:使用連續纖維預成型預埋件，將快速固化連續纖維預浸料鋪設至內嵌件模具上，將模具加熱保溫至成型；步驟B:將步驟A中的模具設置凸臺；步驟C:將短切纖維置入模具，分散放置排列鋪設均勻，然后使用油壓機對模具施壓合模并加熱；步驟D:將模具合模，用特制夾具收緊四周起到強化固定作用。本發明采用短纖維復合材料與連續纖維復合材料在模壓工藝中的一體成型制造技術打破原有的短纖維（SMC）與連續纖維因樹脂體系不同無法結合的技術難點。

技術領域

本發明屬于新能源汽車結構件領域，涉及電池托盤、汽車底盤以及汽車覆蓋件等新能源汽車零部件制造領域。

背景技術

目前市場上已有的復合材料主要為短纖維復合材料與連續纖維復合材料，其中，短切纖維復合材料為環氧樹脂短切絲復合材料以及不飽和樹脂短切纖維（SMC）復合材料，短切纖維復合材料成型工藝以高溫模壓為主。長纖維復合材料主要為長纖維預浸料、長纖維干纖維以及長絲纏繞工藝材料，通過與樹脂基浸潤，以加溫的方式實現固化，其中成型工藝包括VIP、熱壓罐工藝、樹脂注入密閉工藝和樹脂傳遞模塑成型工藝等。

傳統的模壓工藝多采用不飽和樹脂添加短纖維為增強材料模壓成型，其特點是生產效率高，成本較低（SMC工藝）。但是由于在一定的溫度和壓力下制品的成型使用短纖維作為增強材料導致制品的承力部分強度均達不到要求，制品的承力部分容易斷裂。為了彌補以上缺陷我們發明了復合材料模壓成型，在承力部位改用連續纖維以解決制品承力部位存在的缺陷，保證制品的質量。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供一種熱固性復合材料短切纖維與連續纖維的一體成型方法，其原料包括：碳纖維或玻璃纖維預浸料、或者短切纖維片料或短切纖維團料；所述方法包括如下步驟：

步驟A: 預成型連續纖維預埋件:使用連續纖維預成型預埋件，將快速固化連續纖維預浸料鋪設至內嵌件模具上，將模具加熱保溫至成型；

步驟B: 將步驟A中的模具設置凸臺；

步驟C: 將短切纖維置入模具，分散放置排列鋪設均勻，然后使用油壓機對模具施壓合模并加熱；

步驟D: 將模具合模，用夾具收緊。

所述碳纖維或玻璃纖維預浸料、或者短切纖維片料或短切纖維團料、快速固化連續纖維預浸料均購于山東光威復材。

一個模具一次成型出1-9個產品，內嵌件出模具后為一大塊整體，需通過切割分成5-20個預埋件。

優選的，所述步驟A中，將模具加熱至90℃-140℃，保溫60-120分鐘成型。

優選的，所述步驟B中，圓柱體凸臺高度5mm,直徑5mm。

優選的，所述步驟C中，油壓機對模具施100噸-800噸壓力合模，加熱至100℃-180℃保溫4-8分鐘。

本發明采用短纖維復合材料與連續纖維復合材料在模壓工藝中的一體成型制造技術打破原有的短纖維（SMC）與連續纖維因樹脂體系不同無法結合的技術難點，充分融合了短纖維（SMC）與連續纖維的優勢，具有以下的優點：

1.強度高，有連續纖維內嵌件作為支撐，克服了短纖維（SMC）強度不高的缺點。

2.重量輕，本技術較傳統金屬材料工藝制品，重量更輕。

3.便于大規模量產，一個模具單件產品制造時間不超過10分鐘。

4.成本低，價格與塑料以及鋁合金基本持平。

附圖說明