[發明專利]一種修復碳纖維橫桿的方法

在審

• 申請號: 201811518284.8
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109676974A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 王瑋;陸宏光;李星貴
• 申請（專利權）人: 核工業第八研究所
• 主分類號: B29C73/02
• 分類號: B29C73/02;B29C73/10;B29C73/32
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發明涉及一種修復碳纖維橫桿的方法，(1)將層疊的碳纖維布進行繞卷，插入碳纖維橫桿斷口的內腔處；(2)在碳纖維橫桿內穿入氣袋，該氣袋一端封閉，另一端與氣嘴連接；(3)將斷裂的碳纖維橫桿固定并保證直線精度；(4)在斷裂的碳纖維橫桿兩端進行定位處理保證碳管長度尺寸和斷口的緊密連接，連接定位完成后加膠粘接固定；(5)氣袋充氣使繞卷的碳纖維布與碳纖維橫桿內壁貼合，同時進行加熱固化處理，完成碳纖維橫桿的連接固定。本發明不僅能夠恢復碳纖維橫桿的結構強度，其上的零件安裝基準也能夠得到恢復，橫桿所有的零部件安裝尺寸精度不會發生變化。

技術領域

本發明涉及一種碳纖維復合材料修復技術領域，尤其是涉及一種修復碳纖維橫桿的方法。

背景技術

碳纖維橫桿是汽車制造工業中，機器人拾取、搬移壓機上的工件所必須的一個結構桿件，為了提高搬移效率，一般采用碳纖維材料制作，因此成本較高。在生產過程中有時因控制系統出現問題，會導致碳纖維橫桿和壓機發生碰撞，造成碳纖維橫桿開裂破壞，甚至斷裂，撞擊也會造成橫桿端部連接件松脫的情況出現，造成碳纖維橫桿不能繼續使用。為了減少損失，希望能夠修復橫桿。

中國專利CN108162437A公開了一種碳纖維桿件的修復方法，具體步驟包括：(10)方案分析；(20)機加工：依分析方案做降面加工；(30)組接；(40)裁片；(50)鋪層：將裁切好的碳纖維預浸料依結構疊層順序與方向鋪放；(60)固化：鋪層完成后用高溫有孔隔離膜將修復區域包裹一周，放入修復裝置的修復模腔內加熱固化；(70)涂裝：將修復區補磨平順后，進行桿件噴漆。但是在該專利中由于采用鋁合金連接較碳纖維連接增加了一定重量，鋁合金內襯和碳纖維桿件內腔需要進行尺寸配合，會有一定的間隙，需要用粘結膠粘接充填，對涂膠均勻性要求比較高；另外桿件連接處采用機加工降低碳纖維結合面增加了加工成本；采用硅膠和模具加熱膨脹進行加壓的方法不易控制桿件的外形尺寸和修補用碳纖維的含膠量，而含膠量對碳纖維強度是有影響的。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種修復碳纖維橫桿的方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種修復碳纖維橫桿的方法，采用以下步驟：

(1)將層疊的碳纖維布進行繞卷，插入碳纖維橫桿斷口的內腔處；

(2)在碳纖維橫桿內穿入氣袋，該氣袋一端封閉，另一端與氣嘴連接；

(3)將斷裂的碳纖維橫桿固定并保證直線精度；

(4)在斷裂的碳纖維橫桿兩端進行定位處理保證碳管長度尺寸和斷口的緊密連接，連接定位完成后加膠粘接固定；

(5)氣袋充氣使繞卷的碳纖維布與碳纖維橫桿內壁貼合，同時進行加熱固化處理，完成碳纖維橫桿的連接固定。

所述層疊的碳纖維布為自內向外一次為碳纖維平紋布、沿橫桿軸向鋪覆的單向布、與橫桿軸向呈±45°鋪覆的單向布，這種層疊方式可以使碳纖維布在受到加壓后，碳纖維布沿軸向方向移動，有利于氣袋充氣膨脹時保證碳纖維布緊貼橫桿內腔。

所述碳纖維布為T70012K碳纖維平紋布或單向布。

步驟(3)中采用定位夾具將斷裂的碳纖維橫桿固定在平臺上，利用橫桿的零件安裝基準面對橫桿進行軸向定位。

步驟(4)在碳纖維橫桿的兩端采用擋板和長螺桿進行長度方向的定位。

步驟(5)將斷裂的碳纖維橫桿加熱至60℃，同時向氣袋中打入壓縮空氣至0.1MPa，保溫2小時，升溫至90℃，保溫1小時，加氣壓至0.6MPa，保溫3小時；升溫至130℃，保溫4小時，完成固化。通過階段加溫和加壓，可以保證橫桿內部溫度的均勻性，確保氣袋對碳纖維預浸料的加壓充分，達到設計要求。