[發明專利]采用熱壓法制備碳纖維零部件的方法

在審

• 申請號: 202210164674.X
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114571746A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 于春光
• 申請（專利權）人: 荊門勁馳汽車配件股份有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54
• 代理公司: 武漢惠創知識產權代理事務所(普通合伙) 42243
• 代理人: 童思明

本發明公開了一種采用熱壓法制備碳纖維零部件的方法，屬于碳纖維制品技術領域。該方法包括：發泡成型、發泡烘烤、碳布裁剪、鋪層、裝真空袋、熱壓成型、脫模和合模。該方法的加工精度可在0.4mm以下，利于合模，合模后無明顯接縫，接縫處過渡自然，基本實現平滑過渡，外觀美觀。

技術領域

本發明屬于碳纖維制品技術領域，特別涉及一種采用熱壓法制備碳纖維零部件的方法。

背景技術

隨著汽車工業的發展，人們對汽車的品質要求越來越高。為了適應時代的發展和消費者的需求，世界各地的汽車生產商也在不斷地進行創新，不僅提高汽車零部件的功效和品質，而且對生產汽車零部件的一些工裝及生產線也進行著各種改進，以提高生產效率和降低節約成本。目前汽車車身結構件和半結構件還是金屬制品，為了汽車輕量化的實現，使用新型的碳纖維材料來代替金屬車身結構件和半結構件，以達到實現汽車輕量化。現有技術中碳纖維零部件可采用熱壓法、模壓法和自然固化法等，常見的熱壓法包括碳布裁剪、鋪層、裝真空袋、熱壓成型、脫模和合模等過程，對于腔體或管件類碳纖維零部件，需要先制備兩個碳纖維件，再合模得到。

如申請號為CN201410300261.5的專利公開了一種碳纖維復合材料U型件的制造工藝，將碳纖維預浸料在光潔平板上進行鋪層，在凸形模具鋪層區域貼帶膠脫模布，將平鋪后的預浸料緊密包覆在帶有脫模布的凸形模具上；將賦型后的預浸料和凸形模具整體嵌入凹形模具中，通過凸形模具和凹形模具的配合，凸形模具支撐預浸料嵌入凹形模具，預壓實后，將凸形模具抬出，形成預成型體；在凹形模具上依次鋪放預成型體、脫模布、隔離膜、透氣氈、真空袋，將凹形模具和預成型體真空袋密封抽真空，同時施加壓力3bar-6bar，加熱120℃-150℃固化成型，得到碳纖維復合材料U型件；所述U型件的開口寬度在15mm到50mm范圍內。

對于腔體或管件類碳纖維零部件對于加工精度要求非常高，如果出現尺寸偏差，兩個碳纖維件合模時會出現合模失敗或者接縫明顯；現有的熱壓工藝，碳纖維件的尺寸精度在1mm左右，合模后的兩個碳纖維件通常具有較明顯的接縫，膠粘后通常需要打磨，而打磨會破壞碳纖維件表面的紋理，客戶感官體驗不好，會直接影響產品的售價。

發明內容

為了解決上述問題，本發明實施例提供了一種采用熱壓法制備碳纖維零部件的方法，加工精度可在0.4mm以下，利于合模，合模后無明顯接縫，合模后無需打磨。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種采用熱壓法制備碳纖維零部件的方法，該方法包括：

(1)發泡成型：采用自發泡材料（采用碳纖維加工領域的常規發泡材料）發泡成型得到預成型模。

(2)發泡烘烤：將預成型模在60-70℃下烘烤75-100分鐘并涂脫模油。本實施例中采用硬度高的發泡材料制備預成型模以提升加工精度，同時將預成型模在使用前烤干，既能排除熱壓過程中釋放的水蒸氣（發泡材料發泡后易吸潮）對樹脂、熱壓溫度和碳布的影響，還能減少熱脹冷縮的影響。

(3)碳布裁剪：按照設計尺寸對預浸有樹脂的碳布進行裁剪；其中，碳布的樹脂含量為38-45%。

(4)鋪層：趁熱將步驟(3)得到的碳布鋪層在預成型模上，碳布的層數為3-5層，再鋪層隔離膜，最后鋪層透氣氈。

(5)裝真空袋：將步驟(4)鋪層后的預成型模放入真空袋中并抽真空，真空度小于0.09Mpa。