[發明專利]車用碳纖維復合材料成型方法

在審

• 申請號: 202010738379.1
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111941875A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 郭少林;丁元章;王鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇國新新能源乘用車有限公司;長三角新能源汽車研究院有限公司;長三角電驅動科技鹽城有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;B29L31/30
• 代理公司: 蘇州簡理知識產權代理有限公司 32371
• 代理人: 楊瑞玲

本發明公開了一種車用碳纖維復合材料成型方法，其主要包括碳布裁剪，鋪排及預成型，樹脂浸泡，模壓成型等步驟，其中碳布裁剪采用沿厚度方向分解為多個鋪層圖再導入裁剪機，樹脂浸泡采用快速固化環氧樹脂等手段。本發明能夠極大提高車用碳纖維復合材料零部件的生產效率，使得單道工序節拍均在5分鐘以內，同時可以控制產品內部孔隙率在0.5％左右，提高產品表面質量，為涂裝前處理節約時間，保證生產一致性，還可以在一定程度上可以提高產品的力學性能。

技術領域

本發明屬于電動汽車應用領域，特別關于一種車用碳纖維復合材料成型方法。

背景技術

傳統RTM碳纖維復合材料成型工藝樹脂固化較慢，模具需要升溫降溫過程，同時模具注膠口易發生堵塞，更加影響產品的生產節拍。同時產品的表面質量有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種車用碳纖維復合材料成型方法，能夠極大提高車用碳纖維復合材料零部件的生產效率，使得單道工序節拍均在5分鐘以內，同時可以控制產品內部孔隙率在0.5％左右，提高產品表面質量，為涂裝前處理節約時間，保證生產一致性，還可以在一定程度上可以提高產品的力學性能。

為達成上述目的，本發明采用如下技術方案：一種車用碳纖維復合材料成型方法，其包括如下步驟：

設計裁剪圖：在平行于待設計產品的厚度方向將待設計產品分解為多層的裁剪圖，再將各層裁剪圖導入裁剪機中；

裁剪碳布：操作裁剪機在1分鐘內對所述各層裁剪圖進行裁剪，獲得多層碳布；

鋪層：將裁剪好的多層碳布依照鋪層圖的順序鋪排在預成型模具上，并在相鄰的碳布層間噴適量定型膠，將多層碳布初步固定在模具上；

模壓預成型：將預成型模具合模2分鐘，完成產品預成型工作，得到預成型件；

刷樹脂：稱取一定量的成型樹脂，充分攪勻后用刷子均勻涂刷在預成型件的表面，并將預成型件轉移至已加熱至120℃的成型模具中；

模壓成型：將成型模具合模，在成型模具的上模和下模行程差距5mm時啟動抽真空，抽真空15秒完成后，繼續將上模下行進行合模，合模后，加壓至150-200噸壓力，保溫保壓2分鐘后開始泄壓，泄壓完成后開模，獲得成型產品；

去除飛邊：取出成型產品，用砂紙輕輕打磨成型產品邊緣去除飛邊；

質量檢驗：觀察成型產品表面質量，并在X射線檢測設備下觀察計算指定區域產品內部的孔隙率，再用切割片在指定區域截取15個試驗標準樣件，對每個標準樣件進行拉伸、彎曲、剪切力學性能的測試，獲得成品。

進一步地，所述裁剪圖用于碳纖維織物或預浸料原材料毛坯的裁剪，每層所述裁剪圖包括多個分塊，所述裁剪圖采用電腦軟件進行分層，將圖形數據導入至裁剪機中。

進一步地，所述鋪層圖為用于將裁剪好的碳布按產品形狀在預成型模具上拼合起來的指示圖，所述鋪層圖上的信息包括所要鋪設的層數及碳布鋪設的方向，所述鋪層圖的順序與所述裁剪圖各層的順序相對應。

進一步地，所述預成型模具完成合模后用手持電動剪刀將模具周邊多出的邊角料剪除。

進一步地，所述成型樹脂包括AB雙組份，所述A組份為環氧樹脂，所述B組份是胺類固化劑，所述胺類固化劑主要成分為多縮乙二胺，A、B組分的混合比例為質量比100比17。

更進一步地，所述A組份在混合前應于60℃下預熱。

進一步地，所述成型模具提前清理好并均勻擦拭碳纖維復合材料專用脫模劑。