[發(fā)明專利]一種連續(xù)纖維增強(qiáng)型塑料汽車零件的快速成型方法

有效

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• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110228214B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李韶茂;謝蘭華;李傳經(jīng)
• 申請（專利權(quán)）人: 廣汽三菱汽車有限公司
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36;B29C70/54
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 趙春生

本發(fā)明公開了一種連續(xù)纖維增強(qiáng)型塑料汽車零件的快速成型方法，包括如下步驟：S1：成型硅膠底模；S2：在硅膠底模型腔內(nèi)鋪設(shè)連續(xù)纖維層；S3：在真空低溫條件下用樹脂浸潤連續(xù)纖維層；S4：高溫?zé)釅汗袒尚推嚵慵２捎帽旧暾埖倪B續(xù)纖維增強(qiáng)型塑料汽車零件的快速成型方法，節(jié)約了生產(chǎn)成本以及保證了成型質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及連續(xù)纖維增強(qiáng)型塑料成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)纖維增強(qiáng)型塑料汽車零件的快速成型方法。

背景技術(shù)

相比纖維束不連續(xù)的短纖、長纖增強(qiáng)樹脂，連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹脂比強(qiáng)度、比模量更高，在汽車上使用，能大大降低整車重量，因此被廣泛應(yīng)用于汽車零件領(lǐng)域。

汽車零件為大批量生產(chǎn)品，常規(guī)的連續(xù)纖維增強(qiáng)樹脂的生產(chǎn)工藝節(jié)奏較慢，不能滿足汽車量產(chǎn)的需求。目前，連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹脂零件快速成型工藝有高壓樹脂傳遞模塑工藝(HPRTM)和濕法模壓工藝(WCM)，HPRTM為高溫合模樹脂灌注工藝，由于樹脂快速固化，要求較高的樹脂注入壓力以確保樹脂凝膠前充分浸潤纖維層，同時(shí)為避免高壓樹脂注入時(shí)沖散纖維層，需要采用熱溶粘接樹脂對纖維層進(jìn)行預(yù)固定，這些均需要專門設(shè)備和模具，成本較高。WCM為高溫開模澆淋樹脂，再合模固化，在成型零件時(shí)，未制作真空，成型后的零件表面和內(nèi)部均有小的氣泡，外觀和性能均不理想。同時(shí)這兩種傳統(tǒng)快速成型工藝，由于要求樹脂快速浸潤纖維層，對樹脂的黏度和浸潤性要求均較苛刻。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)纖維增強(qiáng)型塑料汽車零件的快速成型方法，以便節(jié)約生產(chǎn)成本以及保證成型質(zhì)量。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述問題：一種連續(xù)纖維增強(qiáng)型塑料汽車零件的快速成型方法，包括如下步驟：

S1：成型硅膠底模：采用硅膠樹脂熱固成型工藝成型硅膠底模；

S2：在硅膠底模型腔內(nèi)鋪設(shè)連續(xù)纖維層：將硅膠底模型腔的表面擦拭干凈，打上脫模劑，將連續(xù)纖維層緊密貼合在硅膠底模型腔內(nèi)；

S3：在真空低溫條件下用樹脂浸潤連續(xù)纖維層：在連續(xù)纖維層表面鋪設(shè)覆蓋層，覆蓋層邊緣通過密封膠與硅膠底模型腔邊緣密封連接，通過樹脂灌注設(shè)備往連續(xù)纖維層灌注樹脂的同時(shí)，采用抽真空設(shè)備對覆蓋層與連續(xù)纖維層之間抽真空，待樹脂完全浸潤連續(xù)纖維層后，關(guān)閉樹脂灌注設(shè)備和抽真空設(shè)備，并將覆蓋層從連續(xù)纖維層上剝離；

S4：高溫?zé)釅汗袒尚推嚵慵喊ㄈ缦虏襟E，

S41：將鋼模型腔的表面擦拭干凈，打上脫模劑，加熱使得鋼模溫度比樹脂快速固化的溫度高10-15℃；

S42：將S3制備的被樹脂浸潤的連續(xù)纖維層和下面的硅膠底模一起轉(zhuǎn)移至鋼模的下模型腔中，在壓強(qiáng)為5～20MPa的條件下熱壓固化2-20min；

S43：樹脂固化后，開模取件。

進(jìn)一步，步驟S3中，所述覆蓋層包括自下而上依次疊置的剝離層、高滲透材料層和真空袋，所述真空袋邊緣通過密封膠與硅膠底模型腔邊緣密封連接；所述樹脂灌注設(shè)備通過樹脂導(dǎo)入管與連續(xù)纖維層連通；所述抽真空設(shè)備通過抽氣管與真空袋連通。

進(jìn)一步，在抽氣管與真空袋的連接處設(shè)置有一個(gè)頂部開口的橡膠容器，所述橡膠容器處于真空袋與高滲透材料層之間，橡膠容器的側(cè)壁開設(shè)有與抽氣管連通的抽氣孔。

進(jìn)一步，所述橡膠容器的頂部側(cè)壁為鋸齒狀結(jié)構(gòu)或波紋狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述硅膠底模的厚度為5-10mm。

進(jìn)一步，步驟S3中，灌注樹脂時(shí)，樹脂的溫度為30-60℃。

進(jìn)一步，步驟S4中，高溫?zé)釅汗袒臏囟葹?20～200℃。

進(jìn)一步，樹脂的黏度為100-400cP。

本發(fā)明的有益效果：