[發(fā)明專利]氫燃料電池汽車的碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品的裂紋維修方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011360196.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN112848417A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代艷青;郝義國
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃岡格羅夫氫能汽車有限公司
• 主分類號(hào): B29C73/12
• 分類號(hào): B29C73/12;B29C73/26;B29C73/34
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時(shí)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 易濱

本發(fā)明涉及汽車復(fù)材產(chǎn)品修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及氫燃料電池汽車的碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品的裂紋維修方法，包括以下步驟：S1、根據(jù)碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品所產(chǎn)生的裂紋確定維修區(qū)域的范圍，維修區(qū)域的形狀根據(jù)產(chǎn)品上裂紋的實(shí)際分布形式而定，確定了維修區(qū)域的范圍后，進(jìn)行非維修區(qū)域的保護(hù)工作；S2、維修區(qū)域的表面打磨粗化及清潔；S3、修補(bǔ)之前的備料準(zhǔn)備工作，包括裁剪碳纖維布和調(diào)配樹脂兩部分；S4、碳纖維補(bǔ)片修補(bǔ)；S5、補(bǔ)片加熱固化；S6、維修區(qū)域后處理。本發(fā)明以創(chuàng)新的裂紋維修方法對(duì)碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品的裂紋區(qū)域進(jìn)行修復(fù)，使其滿足使用的強(qiáng)度要求，無需將產(chǎn)品整體更換，成本較低，解決了碳纖維復(fù)合材料汽車產(chǎn)品后期維修的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車復(fù)材產(chǎn)品修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及氫燃料電池汽車的碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品的裂紋維修方法。

背景技術(shù)

隨著新能源汽車崛起，汽車輕量化被各大主機(jī)廠所重視，越來越多的輕量化材料被應(yīng)用于汽車產(chǎn)品中。碳纖維復(fù)合材料由于其優(yōu)異的高比模量、高比強(qiáng)度以及可設(shè)計(jì)性等眾多優(yōu)點(diǎn)，成為了汽車輕量化的優(yōu)選材料，越來越多的汽車生產(chǎn)廠商將碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于汽車產(chǎn)品中，以達(dá)到使汽車更輕、更安全的目的。

然而，由于碳纖維復(fù)合材料的材料特性，導(dǎo)致采用碳纖維復(fù)合材料制作出的產(chǎn)品沒有塑性，不像傳統(tǒng)的鈑金和塑料有一定的塑性和延展性。正是由于沒有塑性，導(dǎo)致碳纖維復(fù)合材料的產(chǎn)品因剮蹭、碰撞等事故出現(xiàn)裂紋時(shí)，常用的維修方式只能是更換損壞部件，進(jìn)而導(dǎo)致采用碳纖維復(fù)合材料制造的汽車后期使用、維修的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)已有的技術(shù)現(xiàn)狀，提供氫燃料電池汽車的碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品的裂紋維修方法，無需將產(chǎn)品整體更換，成本較低，解決了碳纖維復(fù)合材料汽車產(chǎn)品后期維修的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

氫燃料電池汽車的碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品的裂紋維修方法，包括以下步驟：

S1、根據(jù)碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品所產(chǎn)生的裂紋確定維修區(qū)域的范圍，維修區(qū)域的形狀根據(jù)產(chǎn)品上裂紋的實(shí)際分布形式而定，確定了維修區(qū)域的范圍后，進(jìn)行非維修區(qū)域的保護(hù)工作，具體流程為：

確定裂紋所在的最小輪廓邊界，當(dāng)裂紋為單一裂紋時(shí)，即為包含此裂紋的最小輪廓邊界，當(dāng)裂紋為集中區(qū)域裂紋時(shí)，則為包含該集中區(qū)域內(nèi)所有裂紋的最小輪廓邊界，且最小輪廓邊界為規(guī)則形狀；

最小輪廓邊界確定后，將最小輪廓邊界的周圈放大Dmm，D≥30mm，即得到維修區(qū)域；

維修區(qū)域確定后，使用美紋膠帶對(duì)碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品上維修區(qū)域以外區(qū)域進(jìn)行粘貼保護(hù)；

S2、維修區(qū)域的表面打磨粗化及清潔，具體流程為：

使用砂紙對(duì)維修區(qū)域以內(nèi)的產(chǎn)品表面進(jìn)行打磨粗化；

打磨完成后，使用清潔劑對(duì)已打磨區(qū)域進(jìn)行清潔擦拭；

S3、修補(bǔ)之前的備料準(zhǔn)備工作，包括裁剪碳纖維布和調(diào)配樹脂兩部分；

其中，裁剪碳纖維布的具體流程為：

確定碳纖維修補(bǔ)片的層數(shù)N，層數(shù)N與產(chǎn)品裂紋區(qū)域的壁厚T1、碳纖維布的單層厚度T2的關(guān)系如下：N＝T1*0.25/T2，且N的計(jì)算結(jié)果采用進(jìn)一法原則取整數(shù)；

碳纖維修補(bǔ)片的層數(shù)N確定后，根據(jù)最小輪廓邊界、維修區(qū)域的形狀尺寸確定第一層碳纖維修補(bǔ)片N1、第二層碳纖維修補(bǔ)片N2…第N層碳纖維修補(bǔ)片Nn中每一層碳纖維修補(bǔ)片的形狀尺寸，其中，N1的形狀尺寸與最小輪廓邊界的形狀尺寸相同，N2形狀尺寸在N1的形狀尺寸的基礎(chǔ)上周圈放大D/Nmm，N3形狀尺寸在N2的形狀尺寸的基礎(chǔ)上周圈放大D/Nmm，以此類推，Nn的形狀尺寸與維修區(qū)域的形狀尺寸相同；