[發(fā)明專利]一種碳纖維復(fù)合板材及其復(fù)雜曲面的數(shù)字化成型方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201811253345.2 | 申請(qǐng)日： | 2018-10-25 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN109367188A | 公開(kāi)（公告）日： | 2019-02-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王秀峰;金曉雪;劉田田;黑喜平 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 陜西科技大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B32B37/06 | 分類號(hào)： | B32B37/06;B32B37/10;B32B37/12 |
| 代理公司： | 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215 | 代理人： | 王晶 |
| 地址： | 710021 陜西省*** | 國(guó)省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 壓頭 成型 發(fā)熱 夾具 復(fù)合板材 種碳纖維 碳纖維 運(yùn)送 平鋪 稀釋劑 環(huán)氧樹(shù)脂 數(shù)字化 碳纖維復(fù)合板材 數(shù)控成型裝置 等間距排列 數(shù)控成型機(jī) 碳纖維復(fù)合 長(zhǎng)度伸縮 成型圖案 復(fù)合制品 基體樹(shù)脂 建模數(shù)據(jù) 伸縮調(diào)整 壓制模具 出設(shè)備 單層板 固化劑 樹(shù)脂 單層 定型 烘室 建模 膠液 兩層 配比 熱壓 數(shù)控 涂膠 固化 配制 浸透 冷卻 送入 指令 靈活 | ||
1.一種碳纖維復(fù)合板材及其復(fù)雜曲面的數(shù)字化成型方法，其特征在于，包括以下步驟；
步驟一、碳纖維板材制備；
所需原料：若干碳纖維單層板1m×1m、環(huán)氧樹(shù)脂E51、稀釋劑692、固化劑；其中，E51環(huán)氧樹(shù)脂的質(zhì)量占比約為75％-85％、稀釋劑692的質(zhì)量占比約為10％-15％、固化劑的質(zhì)量占比約為5％-10％；
步驟二、將碳纖維干燥；
步驟三、按質(zhì)量配比，將E51環(huán)氧樹(shù)脂、稀釋劑692、固化劑合攪拌均勻配制基體樹(shù)脂膠液；
步驟四、碳纖維單層板材由長(zhǎng)纖維編織而成，每層的碳纖維絲束成十字交叉排列；碳纖維單層板材平鋪、涂膠，1㎡碳纖維板材耗用基體樹(shù)脂膠液約100g；將步驟三中的得到的基體樹(shù)脂膠液每層用量約100g，一共鋪放3層碳纖維板材，基體樹(shù)脂膠液總用量約300g；平鋪浸透樹(shù)脂后，進(jìn)行定型，制成的碳纖維復(fù)合制品為1m×1m為厚度5mm的復(fù)合板材；
步驟五：定型；
碳纖維復(fù)合板材成型后，送入熱烘室進(jìn)行固化；
步驟六、在設(shè)備中數(shù)控導(dǎo)入建模指令后，數(shù)控成型機(jī)中的可發(fā)熱壓頭1按照建模指令進(jìn)行順序動(dòng)作，設(shè)備中的發(fā)熱壓頭1將根據(jù)建模指令進(jìn)行長(zhǎng)度伸縮、調(diào)整并固定，形成壓制模具形狀；
步驟七，設(shè)備壓制成型部分為兩層發(fā)熱壓頭1；各個(gè)發(fā)熱壓頭1間緊密等間距排列，；
步驟八、運(yùn)送夾具將碳纖維復(fù)合制品運(yùn)送到數(shù)控成型裝置上，進(jìn)行熱壓；
步驟九、壓頭降溫，待復(fù)合制品冷卻至室溫后，經(jīng)運(yùn)送夾具運(yùn)出設(shè)備，制品完成成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合板材及其復(fù)雜曲面的數(shù)字化成型方法，其特征在于，所述的步驟一中碳纖維單層板含碳量高于90％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合板材及其復(fù)雜曲面的數(shù)字化成型方法，其特征在于，所述的固化劑為二乙烯三胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合板材及其復(fù)雜曲面的數(shù)字化成型方法，其特征在于，所述的步驟二中干燥條件為150℃/2h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合板材及其復(fù)雜曲面的數(shù)字化成型方法，其特征在于，所述的步驟五中的固化條件為100℃/3h+150℃/2h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合板材及其復(fù)雜曲面的數(shù)字化成型方法，其特征在于，所述的步驟六中的發(fā)熱壓頭(1)最大伸縮范圍±500mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合板材及其復(fù)雜曲面的數(shù)字化成型方法，其特征在于，所述的步驟七中的發(fā)熱壓頭(1)尖端為圓弧狀表面，其形狀可為直徑4～10mm的六棱形、正方形；發(fā)熱壓頭(1)為兩層金屬結(jié)構(gòu)，所述的發(fā)熱壓頭(1)組成的長(zhǎng)4m寬3m的針形模具矩陣，發(fā)熱溫度范圍為0～300℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合板材及其復(fù)雜曲面的數(shù)字化成型方法，其特征在于，所述的步驟八中的碳纖維復(fù)合制品按照0.1～0.2m/s的進(jìn)給速度將碳纖維復(fù)合制品運(yùn)送至發(fā)熱壓頭(1)矩陣中，板材與下方壓頭接觸，發(fā)熱壓頭(1)升溫，溫度為180-300℃，復(fù)合板材軟化，設(shè)備上下壓頭以0.02m/s的速度逐漸貼合，貼合后壓制碳纖維復(fù)合制品30s左右。
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