CN105383142A - 动车组芳纶蜂窝内装件成形工艺 - Google Patents

动车组芳纶蜂窝内装件成形工艺 Download PDF

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周志刚
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Abstract

一种动车组芳纶蜂窝内装件成形工艺，面板选用酚醛树脂或氰酸类预浸料，中间芯材选用芳纶蜂窝板，边角处在蜂窝与预浸料之间放置酚醛树脂玻璃纤维泡沫毡；在蜂窝上下表面各铺放两层预浸料；在蜂窝与预浸料之间放置酚醛树脂玻璃纤维泡沫毡；并用隔离膜包裹好上述材料组合一起的坯料并铺放在模具上；压制成形。本发明内装件质量轻，密度小，拆装换修方便；防火防烟性能达到法国NF16101的M1F1级别，符合UIC564-2标准；生产效率大幅提升，部件尺寸精准。

Description

动车组芳纶蜂窝内装件成形工艺
技术领域
本发明涉及一种动车组内装件成形工艺，尤其是涉及一种芳纶蜂窝内装件成形工艺。
背景技术
目前，普通轨道车辆内装件使用传统材料如胶合板、玻璃钢、铝塑板、工程塑料等。高速动车组内装不仅要求一定强度及较轻的重量，而且有良好的自熄防火等级，符合车辆防火标准中的要求，还要求具有良好的回弹性，可吸收振动能量，具有隔音降躁的作用。CRH5车型内装首次使用先进轻便复合材料芳纶蜂窝材料，芳纶蜂窝材料以往用于制造飞机尾翼和翅膀，其成形加工工艺一般采用热压罐、加热炉真空袋成形工艺，工艺投资巨大，生产效率低、不适合车辆领域大批量生产需要，因此开发低压低温快速成形工艺十分必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种特殊蜂窝复合材料材料组合及其热压成形的工艺方法，生产出高强轻质的车辆内装件。通过对不同材料组合：选用低压预浸料、高强度低密度芳纶纸蜂窝、增强纤维毡等材料组成铺层结构复合材料，将各材料优势进行组合；通过增加填充材料铺层，解决纸蜂窝在压制过程中端部导角处蜂窝压塌，不能形成圆滑过渡角问题；通过确定这些材料在低条件要求下快速成形工艺，满足动车组车辆用内装件批量生产需求。
为实现上述目的，本发明提供一种动车组芳纶蜂窝内装件成形工艺，其特征在于包括下列步骤：
（1）材料选择：面板选用酚醛树脂或氰酸类预浸料，中间芯材选用芳纶蜂窝板，边角处在蜂窝与预浸料之间放置酚醛树脂玻璃纤维泡沫毡；
（2）材料铺层：在蜂窝上下表面各铺放两层预浸料；在蜂窝与预浸料之间放置酚醛树脂玻璃纤维泡沫毡；并用隔离膜包裹好上述材料组合一起的坯料并铺放在模具上；
（3）压制成形。
所述的酚醛树脂或氰酸类预浸料要求为：固化温度130-145℃、固化压力不低于0.1MPa、固化时间30-45min、温升速率为2-5K/min、树脂含量为40-50%、重量500-1000g/m2。
所述的芳纶蜂窝板厚度为6-20mm，孔格正六边形，孔径4.8±10%mm，密度48±10%kg/m3。
所述的酚醛树脂玻璃纤维泡沫毡重量为300-400g/m2。
所述的压制成形工艺设定温度为压机压板温度135-145℃，压机在模具闭合中下行速度要求为7-15mm/s，压制时间分4次执行，第一次压制时间50-70S；第二次压制时间60-180S；第三次压制时间60-180S；第四次压制时间1500-2400S；每次压制后模具抬起1-2mm，放气时间1-5S，压制中进行微抬放气3-4次，压制30-45min，压制成形后脱模进入下道工序。
本发明相对于现有技术具有的优点和进步如下：
1）采用芳纶纸蜂窝、酚醛预浸料压制的复合内装件质量轻，密度小，蜂窝容重仅是每立方米48公斤；相比同规格的其它内装件重量降低50-70%，拆装换修方便；
2）防火防烟性能：达到法国NF16101的M1F1级别，符合UIC564-2标准；
3）生产效率大幅提升，如侧墙窗板每一压机单班可生产8-12件产品；与热压罐工艺相比减少人员、模具、场地、设备投入；提高生产效率5-10倍；
4）产品制件由金属模具模压而成，部件尺寸精准；
5）表面平整光滑，无蜂窝压痕；为后续表面涂装减少表面打磨工作量；
6）端部可形成R6-10的导角，并能够进行三维成形；
7）解决蜂窝内装件有背灯时，产生透光问题。
附图说明
图1为热压工艺示意图；
图2是边部导角处剖示图。
件号1为热压机上下电加热导热压板；件号2为金属对模模具；件号3是二层玻璃纤维预浸料；件号4芳纶蜂窝；件号5为酚醛玻璃纤维泡沫毡。
具体实施方式
实施例1
侧墙窗板热压成形过程如下：
按图1所示对材料进行铺层准备及压制：
　1)切割厚度为10mm的芳纶蜂窝芯材(ECA-I-4.8-48)；
　2）在蜂窝板上下各放一层酚醛树脂玻璃纤维泡沫毡COMPOLET400-100-4.5；
　3)在前面做好的板子的上下两个表面各放两层酚醛预浸料PF807；重量500g/m2，树脂含量（重量）40%，
　4）用隔离膜包裹好复合好的铺层；
　5）热压：把做好的三明治板坯料正确地放在热压机内，调整模具间的厚度垫片，使模具间厚度比制件公称厚度小0.2mm；设定温度为压机模具温度为135℃，压板压强为0.4MPa；然后按照模压周期进行热压，第一次压制时间60S；第二次压制时间120S；第三次压制时间180S；第四次压制时间2400S；每次压制后模具抬起1mm，放气时间1S，压制中进行微抬放气3次，压制45min，压制成形后脱模进入下道工序。
实施例2
行李架弧形板热压成形过程如下：
1)切割厚度为6mm的芳纶蜂窝芯材(ECA-I-4.8-48)；
　2）在蜂窝板上下各放一层酚醛树脂玻璃纤维泡沫毡COMPOLET400-100-4.5；
　3)在前面做好的板子的上下两个表面各放两层氰酸预浸料PN900；重量600g/m2，树脂含量（重量）50%；
　4）用隔离膜包裹好复合好的铺层；
5）热压：把做好的三明治板坯料正确地放在热压机内，调整模具间的厚度垫片，使模具间厚度比制件公称厚度小于0.1mm；设定温度为压机模具温度为135℃，压板压强为0.1MPa；然后按照模压周期进行热压，第一次压制时间50S；第二次压制时间60S；第三次压制时间120S；第四次压制时间1500S；每次压制后模具抬起1mm，放气时间1S，压制中进行微抬放气3次，压制30min，压制成形后脱模进入下道工序；生产的托板边沿为R=6mm的圆滑过渡角如图2所示。
实施例3
行李架托板热压成形过程如下：
1)切割厚度为15mm的芳纶蜂窝芯材(ECA-I-4.8-48)；
　2）在蜂窝板上下各放一层酚醛树脂玻璃纤维泡沫毡COMPOLET400-100-4.5；
　3)在前面做好的板子的上下两个表面各放两层预浸料；PF807重量500g/m2，树脂含量（重量）40%，
　4）用隔离膜包裹好复合好的铺层；
5）热压：把做好的三明治板坯料正确地放在热压机内；设定温度为压机模具温度为145℃，压板压强为1.0MPa；然后按照模压周期进行热压，第一次压制时间70S；第二次压制时间180S；第三次压制时间60S；第四次压制时间1800S；每次压制后模具抬起1mm，放气时间1S，压制中进行微抬放气3次，压制30min，压制成形后脱模进入下道工序。

Claims (5)

1.一种动车组芳纶蜂窝内装件成形工艺，其特征在于包括下列步骤：
（1）材料选择：面板选用酚醛树脂或氰酸类预浸料，中间芯材选用芳纶蜂窝板，边角处在蜂窝与预浸料之间放置酚醛树脂玻璃纤维泡沫毡；
（2）材料铺层：在蜂窝上下表面各铺放两层预浸料；在蜂窝与预浸料之间放置酚醛树脂玻璃纤维泡沫毡；并用隔离膜包裹好上述材料组合一起的坯料并铺放在模具上；
（3）压制成形。
2.根据权利要求1所述的动车组芳纶蜂窝内装件成形工艺，其特征在于：酚醛树脂或氰酸类预浸料要求为：固化温度130-145℃、固化压力不低于0.1MPa、固化时间30-45min、温升速率为2-5K/min、树脂含量为40-50%、重量500-1000g/m2。
3.根据权利要求1所述的动车组芳纶蜂窝内装件成形工艺，其特征在于：芳纶蜂窝板厚度为6-20mm，孔格正六边形，孔径4.8±10%mm，密度48±10%kg/m3。
4.根据权利要求1所述的动车组芳纶蜂窝内装件成形工艺，其特征在于：酚醛树脂玻璃纤维泡沫毡重量为300-400g/m2。
5.根据权利要求1所述的动车组芳纶蜂窝内装件成形工艺，其特征在于：压制成形工艺设定温度为压机压板温度135-145℃，压机在模具闭合中下行速度要求为7-15mm/s，压制时间分4次执行，第一次压制时间50-70S；第二次压制时间60-180S；第三次压制时间60-180S；第四次压制时间1500-2400S；每次压制后模具抬起1-2mm，放气时间1-5S，压制中进行微抬放气3-4次，压制30-45min，压制成形后脱模进入下道工序。
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