[發明專利]網格交叉處無碳纖維堆積的復合材料格柵結構及制造方法

有效

• 申請號: 202110480167.2
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113002008B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 鄭傳祥;王振宇;林嬌;戴煜宸
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B29C70/22
• 分類號: B29C70/22;B29C70/34;B29C70/54;B29L31/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種網格交叉處無碳纖維堆積的復合材料格柵結構的制造方法，其特征在于：方法由以下步驟制備而成：

步驟1：制作碳纖維復合材料格柵結構成型所需的格柵結構模具；所述的格柵結構模具主要由平臺平面以及布置在平臺平面上凸起的多個多邊形網格塊(1)而組成，各個多邊形網格塊(1)等間隔陣列排布布置，以相鄰多邊形網格塊(1)之間的間隙作為成型槽；

步驟2：根據格柵結構模具中的多邊形網格塊(1)大小對整張碳纖維預浸料進行剪裁獲得各條碳纖維預浸料(3)，共有兩種尺寸的碳纖維預浸料(3)，第一種碳纖維預浸料(3)的長度為一個成型槽的寬度(2)與兩塊多邊形網格塊(1)的長度之和，第二種的碳纖維預浸料(3)長度為一個成型槽的寬度(2)和一塊多邊形網格塊(1)的長度之和，每條碳纖維預浸料的寬度為一個成型槽的寬度；

步驟3：隨后在格柵結構模具上進行復合材料格柵結構的鋪層，在鋪層過程中將剪裁好的各條碳纖維預浸料(3)依次布置在成型槽中，具體地：在每一層中，從最中間的多邊形網格塊(1)開始向周圍的多邊形網格塊(1)進行碳纖維預浸料(3)的鋪層，鋪層方向以風車葉片形式和旋向布置，在同一層中對每個多邊形網格塊(1)周圍的成型槽中鋪置碳纖維預浸料(3)，每個多邊形網格塊(1)周圍布置多條碳纖維預浸料(3)且以風車葉片形式和旋向布置，然后對格柵結構模具的最外層多邊形網格塊的外側也進行鋪層；

步驟4：不斷重復步驟3，從下到上對各層進行鋪層，且上下相鄰兩層的同一個多邊形網格塊(1)周圍布置的多條碳纖維預浸料(3)的旋向布置相反，使得各層中碳纖維預浸料(3)的鋪層布置交錯；

步驟5：不斷地重復步驟3和步驟4直至鋪層達到預定的厚度；

步驟6：進行合模后在壓力下進行加熱固化成型，隨后降溫，待格柵結構模具冷卻后，進行脫模，得到碳纖維復合材料格柵結構。

2.根據權利要求1所述的一種網格交叉處無碳纖維堆積的復合材料格柵結構的制造方法，其特征在于：所述的多邊形網格塊為三角形網格塊、四邊形網格塊，四邊形網格塊為矩形網格塊或方形網格塊。

3.根據權利要求1所述的一種網格交叉處無碳纖維堆積的復合材料格柵結構的制造方法，其特征在于：所述格柵結構模具中多邊形網格塊的大小根據所需復合材料格柵結構的尺寸及形狀的變化而進行調整。

4.根據權利要求1所述的一種網格交叉處無碳纖維堆積的復合材料格柵結構的制造方法，其特征在于：在鋪層過程中，以任兩個相鄰層為一組相鄰層組，在所有相鄰層組選擇至少一個相鄰層組，在該相鄰層組的兩個相鄰層之間的成型槽中局部地或者全部地穿插鋪設連續的纖維。

5.根據權利要求1所述的一種網格交叉處無碳纖維堆積的復合材料格柵結構的制造方法，其特征在于：所述步驟4中的旋向分為左旋和右旋。

6.根據權利要求1所述的一種網格交叉處無碳纖維堆積的復合材料格柵結構的制造方法，其特征在于：當旋向為左旋時，各條碳纖維預浸料(3)分別布置在多邊形網格塊(1)的各條邊所在的成型槽中，各條碳纖維預浸料(3)的一端位于多邊形網格塊(1)角落的成型槽處，且各條碳纖維預浸料(3)另一端以左旋的風車葉片方式向外直線延伸布置在該多邊形網格塊(1)各邊所在成型槽以外的其他成型槽中，且位于與當前多邊形網格塊(1)相鄰的另一多邊形網格塊(1)角落的成型槽中。

7.根據權利要求5所述的一種網格交叉處無碳纖維堆積的復合材料格柵結構的制造方法，其特征在于：當旋向為右旋時，各條碳纖維預浸料(3)分別布置在多邊形網格塊(1)的各條邊所在的成型槽中，各條碳纖維預浸料(3)的一端位于多邊形網格塊(1)角落的成型槽處，且各條碳纖維預浸料(3)另一端以右旋的風車葉片方式向外直線延伸布置在該多邊形網格塊(1)各邊所在成型槽以外的其他成型槽中，且位于與當前多邊形網格塊(1)相鄰的另一多邊形網格塊(1)角落的成型槽中。

8.一種網格交叉處無碳纖維堆積的復合材料格柵結構，其特征在于：采用權利要求1-7任一所述方法制備而成。