[發(fā)明專利]使用低能量固化制造復(fù)合制品的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011070626.1
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112606440A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B·A·紐坎布;黃曉松
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號: B29C70/68
• 分類號: B29C70/68;H02K15/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張琦璐;楊思捷

本文提供了制造復(fù)合制品，例如電機(jī)殼體的方法。該方法可包括將樹脂?纖維材料施加到成形表面以形成中間制品。樹脂?纖維材料包括未固化樹脂組合物和纖維基材材料。該方法還包括凝固存在于中間制品中的未固化樹脂組合物以形成復(fù)合制品。凝固可通過向中間制品施加熱以引發(fā)放熱反應(yīng)來完成，所述放熱反應(yīng)包括未固化樹脂組合物的聚合、交聯(lián)或兩者。在引發(fā)放熱反應(yīng)之后，可以停止從熱源施加熱量，但是在沒有來自熱源的熱的情況下，剩余未固化樹脂組合物的聚合、交聯(lián)或兩者可以穿過樹脂?纖維材料的厚度在徑向、周向或軸向中的一個或多個方向上繼續(xù)以形成復(fù)合制品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用低能量固化制造復(fù)合制品的方法。

背景技術(shù)

本部分提供了與本公開相關(guān)的背景信息，其不一定是現(xiàn)有技術(shù)。

復(fù)合制品可通過使用纖維基材材料，例如碳纖維形成，所述纖維基材材料還包含樹脂材料。包含樹脂材料的纖維基材材料可以被施加到心軸或其它成形表面以形成符合成品復(fù)合制品的期望幾何形狀的復(fù)合材料或疊層（layup）。復(fù)合材料可以包括一個或多個層，其中每個層可以由包含樹脂材料的纖維基材材料的接觸和/或重疊條帶形成。在將纖維基材材料施加到心軸或其它成形表面之后，可以固化或凝固樹脂，從而在復(fù)合材料中將單個或多個層結(jié)合在一起。

通常有兩種將樹脂并入纖維基材材料中的方法：1)濕卷繞/疊層或2)預(yù)浸漬(稱為“預(yù)浸料”)。對于濕卷繞，將干纖維在使用樹脂時通常通過浸入浴中而用樹脂“潤濕”，然后可以將用樹脂潤濕的纖維施加或卷繞到心軸或其它成形表面。第二種方法，預(yù)浸料包括預(yù)先將樹脂潤濕到纖維基材材料中，這通常包括部分固化樹脂的步驟，使得樹脂具有粘性稠度(例如，至B-階段部分固化狀態(tài))，然后卷繞基于纖維的基材材料或?qū)⑵鋬Υ嬉詡湟院笫褂谩o論將樹脂并入纖維基材材料中的方法如何，都需要固化過程來凝固樹脂材料以形成復(fù)合制品。固化通常包括將具有施加的纖維基材材料和樹脂的心軸或其它成形表面放置在烘箱中一段時間，例如，取決于固化溫度，為30分鐘至2小時。然而，這樣的固化時間和過程需要高能量和昂貴的設(shè)備。因此，需要能夠以較低能量固化實現(xiàn)的用于生產(chǎn)復(fù)合制品的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本部分提供了本公開的一般概述，而不是其全部范圍或其所有特征的全面公開。

本公開涉及以較低能量固化制造復(fù)合制品的方法。

在各種方面中，本公開提供了制造復(fù)合制品的方法。該方法包括將樹脂-纖維材料施加到成形表面以形成中間制品。樹脂-纖維材料包括未固化樹脂組合物和纖維基材材料。該方法還包括凝固存在于中間制品中的未固化樹脂組合物以形成包括凝固樹脂組合物和纖維基材材料的復(fù)合制品。凝固包括將來自熱源的熱施加到中間制品的第一外表面、成形表面或兩者以引發(fā)放熱反應(yīng)，所述放熱反應(yīng)包括未固化樹脂組合物的聚合、交聯(lián)或兩者。凝固還包括在引發(fā)放熱反應(yīng)之后停止從熱源施加熱，其中在不存在來自熱源的熱的情況下，剩余未固化樹脂組合物的聚合、交聯(lián)或兩者穿過樹脂-纖維前體材料的厚度在徑向方向、周向方向、軸向方向或其組合上繼續(xù)，以形成復(fù)合制品。

在各種方面中，將熱從熱源施加到中間制品的成形表面，并且在與中間制品的成形表面相鄰的未固化樹脂組合物中引發(fā)放熱反應(yīng)。在停止從熱源施加熱之后，剩余未固化樹脂組合物的聚合、交聯(lián)或兩者穿過樹脂-纖維材料的厚度朝向中間制品的第一外表面在向外的徑向方向、周向方向、軸向方向或其組合上繼續(xù)。

在各種方面中，將熱從熱源施加到中間制品的第一外表面，并且在與中間制品的第一外表面相鄰的未固化樹脂組合物中引發(fā)放熱反應(yīng)。在停止從熱源施加熱之后，剩余未固化樹脂組合物的聚合、交聯(lián)或兩者穿過樹脂-纖維材料的厚度朝向中間制品的成形表面在向內(nèi)的徑向方向、周向方向、軸向方向或其組合上繼續(xù)。

在各種方面中，熱源選自加熱線圈、加熱棒、加熱毯、加熱絲、加熱燈、加熱空氣、紫外線源、烘箱或其組合。

在各種方面中，成形表面具有圓柱形形狀，并且樹脂-纖維材料圍繞成形表面周向施加。成形表面包含金屬材料。