CN105507559A - 型材辅助站立及预埋一体成型3d中空复合地板及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板及制造方法；解决的技术问题：针对现有技术中3D中复合地板织物站立性和站立均匀性差影响地板的尺寸稳定性和机械性能；为方便地板安装，目前地板拼接多采用型材边框，3D中空复合地板型材预埋工艺困难、预埋控制精度低、工序繁琐、生产效率低、成本高的技术问题。采用的技术方案：3D中空复合地板包括构成拉绒结构3D中空织物、经向型材和纬向型材。还公开了一种3D中空复合地板的制造方法。优点，型材在中空地板内预埋并一体成型，解决了3D中空复合材料预埋精度低、效率低、成本高等问题；本制造方法是一种制造简单、操作方便、设备投资小、可设计性强的新型工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D中空复合地板及其制造方法，具体涉及3D中空复合地板领域，特别涉及一种型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板及制造方法。
背景技术
3D中空复合材料是一种新型的夹层复合材料，构成夹层结构的基础是表层的经纱、纬纱和连接两个表层并形成芯部的Z向纤维。基于该结构材料的低重量、高强度、隔音、隔热、阻燃和温度稳定性，有效避免了传统夹芯结构材料易于分层、剥离以及耐冲击性差的缺陷，已经在航空航天、汽车领域、船舶领域、轨道交通和建筑领域有所应用。
目前，3D中空复材成型方式多为手糊成型，其原理为在树脂涂覆于中空织物表面后织物可以瞬间吸收树脂，Z向纤维在“毛细作用”效果下使织物自动成型到一定高度，形成三明治结构的夹芯复合材料。但手糊成型制备中空复合材料织物自然站立性较差，且高度稳定性较差。如8mm中空织物复合材料自然站立高度仅为6.5mm。其绒经站立倾斜角度仅为54°。3D中空复合材料的抗压强度与织物站立性呈正相关，这种较低的绒经站立角度和均匀性，导致3D中空复合材料机械性能，特别是抗压强度较低，难以满足具有较高强度要求的地板需求。
针对3D中空复合材料织物站立性的研究较少。专利CN101480829A采用阴阳模具限位作用，较好的控制了中空织物复合过程站立一致性，但该方案织物站立性较差，抗压强度较差难以满足地板的高抗压要求。专利CN103707522A设计采用平板线连续生产3D中空复合材料，极大提高了复合材料生产效率、降低成本，但该方案制备3D中空织物站立性依然较差。专利CN104527092A设计利用金属材料的磁性作用较好的实现中空织物的站立性，但该方案操作困难，难以大规模批量生产。
为方便地板安装，目前地板拼接多采用型材边框，3D中空复合地板型材预埋工艺困难、预埋控制精度低、工序繁琐、生产效率低、成本高。
上述问题是在3D中空复合地板设计与生产过程中应当予以考虑并解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对背景技术中提及的现有技术中3D中复合地板织物站立性和站立均匀性差影响地板的尺寸稳定性和机械性能，特别是抗压强度差；为方便地板安装，目前地板拼接多采用型材边框，3D中空复合地板型材预埋工艺困难、预埋控制精度低、工序繁琐、生产效率低、成本高的技术问题。
本发明的设计思想是，在现有技术中织造3D中空织物的过程中，抽走绒经经纱使其不参与织物的织造，形成没有绒经芯柱的空间区域为绒经拉绒区域；由此所织造好的制品为拉绒结构3D中空织物；并且在拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域内预埋***经向型材和纬向型材，并使之加工成一个整体；以此制备出一种采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板，有效地解决了现有技术中的3D中空复合地板型材预埋工艺困难、预埋控制精度低、工序繁琐、生产效率低、成本高的技术问题。
本发明的目的是公开一种采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板及其制造方法，采用型材辅助站立保证织物优异的站立性和站立稳定性，保证3D中空复合材料优异的机械性能和尺寸稳定性；型材在中空地板内预埋并一体成型，解决了3D中空复合材料预埋精度低、效率低、成本高等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板，包括构成3D中空复合地板整体框架的拉绒结构3D中空织物、设置在拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域内的不少于一个的经向型材和设置在拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的不少于一个的纬向型材；
经向型材的设置方向与绒经拉绒区域内的经向方向平行且经向型材的表面设置用于卡合纬向型材的卡槽；纬向型材的设置方向与拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的纬向方向平行，纬向型材与经向型材垂直设置且纬向型材的两端端部分别***卡槽内。
本发明技术方案中所述的拉绒结构3D中空织物为现有技术中的常规技术产品，拉绒结构3D中空织物是指在织造3D中空织物的过程中抽走绒经经纱使其不参与织物的织造，形成没有绒经芯柱的空间区域为绒经拉绒区域；由此所织造好的制品为拉绒结构3D中空织物。这里所述的拉绒结构3D中空织物为现有技术中已公开的常规产品，并且织造拉绒结构3D中空织物的方法也是现有技术中的织造方法。现有技术中的3D中空织物包括上面层、下面层和中间芯层；中间芯层为连接两个表层并形成芯部的Z向纤维；即3D中空织物是由上下两个面层组成，经纱分为地经与绒经两个***，只参与单个面层纬纱交织的经纱称为地经，形成稳定的织物表面；与一个面层纬纱交织后又转向另一面层交织的经纱称为绒经，绒经具有贯穿两个面层中间空间的芯柱，可以形成稳定的高度。而本发明中技术方案中的具有绒经拉绒区域的拉绒结构3D中空织物，是指在织造过程中，我们将需要形成绒经拉绒区域部分的绒经经纱从综框或钢筘中抽走，使其不参与织物的交织过程，通过此方法可以形成没有绒经芯柱的片段区，此段区域，只有地经与纬纱交织形成的面层，而没有层连的绒经芯柱，这些空间可以***预埋件，方便某些复合产品的制作；此段区域就形成了绒经拉绒区域。因此，本发明技术方案对具有绒经拉绒区域的拉绒结构3D中空织物的织造方法不作详细的说明。
本发明技术方案中提出的采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板；该技术方案将经向型材***拉绒结构3D中空织物内绒经拉绒区域内，然后浸入树脂后将纬向型材***径向异型材预留卡槽中，实现中空织物辅助站立和型材定位；本技术方案采用型材辅助站立保证织物优异的站立性和站立稳定性，保证3D中空复合材料优异的机械性能和尺寸稳定性；型材在中空地板内预埋并一体成型，解决了3D中空复合材料预埋精度低、效率低、成本高等问题。
对本发明技术方案的改进，3D中空织物为玻璃纤维中空织物、碳纤维中空织物、芳纶纤维中空织物中的一种或玻璃纤维与碳纤维混杂中空织物。这里所述的玻璃纤维中空织物、碳纤维中空织物、芳纶纤维中空织物、玻璃纤维以及碳纤维混杂中空织物均为现有技术中公开的常规产品，具体的成份以及制备过程本发明均不作详细的说明。
对本发明技术方案的改进，经向型材和纬向型材均为为铝合金型材。这里所述的铝合金型材为现有技术中公开的常规产品，具体的成份以及制备过程本发明均不作详细的说明。
本发明公开了一种采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板制造方法，包括如下步骤：
1)选取织造好的拉绒结构3D中空织物；
2)制备与步骤1中拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域的经向尺寸相匹配的经向型材，制备与拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的纬向尺寸相匹配的纬向型材；
3)在步骤2中的经向型材表面上加工出用于卡合纬向型材的卡槽；
4)将步骤3中的经向型材沿着拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域的经向方向预埋***到绒经拉绒区域内；
5)采取复合材料成型工艺将步骤4中的拉绒结构3D中空织物用树脂浸胶；
6)直至步骤5中的拉绒结构3D中空织物完全浸透；将步骤2中的纬向型材沿着拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的纬向方向预埋***到绒经结构层空隙内，并将纬向型材的两端头均卡入经向型材上的卡槽内；实现中空织物辅助站立和型材定位；
7)待步骤6中的拉绒结构3D中空织物完全固化后取出；
8)对步骤7中的取出的制品进行边缘加工，得到3D中空复合地板。
本发明公开的采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板制造方法是一种制造简单、操作方便、设备投资小、可设计性强的新型工艺。
本发明所述的采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板制造方法中的步骤1中，织造好的拉绒结构3D中空织物是根据所需地板性能要求进行选择。同时依据选取的拉绒结构的3D中空织物对经向型材和纬向型材的材质、结构和分布进行设计。
对本发明制造方法的改进，步骤5中所述的树脂为环氧树脂、酚醛树脂或不饱和树脂中的一种。这里所述的环氧树脂、酚醛树脂或不饱和树脂均为现有技术中公开的常规产品，具体的成份以及制备过程本发明均不作详细的说明
对本发明制造方法的改进，对步骤2中的经向型材和纬向型材均进行表面打磨、去毛刺、倒角处理并采用丙酮对其进行清洗。本制造方法步骤2中对经向型材和纬向型材进行去毛刺和倒角处理，使得经向型材和纬向型材更容易预埋***到拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域内；对经向型材和纬向型材表面打磨可有效地提高中间经向型材和纬向型材的表面粗糙度，进而提高经向型材和纬向型材与中空织物间界面结合强度。此表面处理工艺中所采用的丙酮为现有技术中的常规产品，其具体的成份和制备方法本发明不作详细的说明。
对本发明制造方法的改进，步骤5中所述的复合材料成型工艺为手糊成型工艺或真空导流工艺中的一种。本制造方法步骤5中所述的复合材料成型工艺为现有技术中公开的一种常规工艺方法，其工艺步骤具体包括：模具处理、织物裁剪、织物及辅助材料铺层、配胶、树脂润湿/浸渍、织物限位定型、复合材料整体固化和后加工。
本发明中所述的3D中空复合地板制造方法，是一种制造简单、操作方便、设备投资小、可设计性强的新型工艺。采用预埋经向型材、纬向型材与3D中空织物整体成型技术，保证经向型材、纬向型材与中空复合材料间界面强度，避免在使用过程中的分层现象。
本发明相比于现有普通3D中空复合地板，其有益效果是：
1、本发明中的采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板，该技术方案将经向型材***拉绒结构3D中空织物内绒经拉绒区域内，然后浸入树脂后将纬向型材***径向异型材预留卡槽中，实现中空织物辅助站立和型材定位；本技术方案采用型材辅助站立保证织物优异的站立性和站立稳定性，保证3D中空复合材料优异的机械性能和尺寸稳定性；型材在中空地板内预埋并一体成型，解决了3D中空复合材料预埋精度低、效率低、成本高等问题。
2、本发明中的3D中空复合地板的制造方法是一种制造简单、操作方便、设备投资小、可设计性强的新型工艺。
3、本发明采用预埋经向型材、纬向型材与3D中空织物整体成型技术，保证经向型材、纬向型材与中空复合材料间界面强度，避免在使用过程中的分层现象。
4、采用本发明中的3D中空复合地板的制造方法，操作简单、制备成本低。
附图说明
图1是现有技术中3D中空织物经向组织图。
图2是现有技术中3D中空织物纬向组织图。
图3是本发明拉绒结构3D中空织物经向组织图。
图4是本发明拉绒结构3D中空织物纬向组织图。
图5是本发明中的经向型材的结构示意图。
图6是本发明中的纬向型材的结构示意图。
图7是本发明中拉绒结构3D中空织物内绒经拉绒区域内预埋***经向型材的示意图。
图8是本发明中拉绒结构3D中空织物内绒经拉绒区域内预埋***经向型材的经向结构示意图。
图9是本发明中拉绒结构3D中空织物内绒经拉绒区域内预埋***经向型材和纬向型材的示意图。
图10是本发明中拉绒结构3D中空织物内绒经拉绒区域内预埋***经向型材和纬向型材的经向结构示意图。
图11是本发明3D中空复合板的示意图。
图12是本发明3D中空复合板的经向结构示意图。
图中：1-地经纱线；2-绒经纱线；3-纬纱纱线；4-绒经拉绒区域；5-经向型材；6-纬向型材；8-拉绒结构3D中空织物经向绒经。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-12和具体实施方式做进一步的描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板及制造方法；采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板，包括构成3D中空复合地板整体框架的拉绒结构3D中空织物、设置在拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域内的两个的经向型材和设置在拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的两个的纬向型材。
拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域的形成，是在织造3D中空织物过程中抽走绒经经纱使其不参与织物的织造，由此所形成没有绒经芯柱的空间区域为绒经拉绒区域；绒经拉绒区域位于3D中空织物的边缘。
经向型材的设置方向与绒经拉绒区域内的经向方向平行且经向型材的表面设置用于卡合纬向型材的卡槽；纬向型材的设置方向与拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的纬向方向平行，纬向型材与经向型材垂直设置且纬向型材的两端端部分别***卡槽内。
本实施例中的拉绒结构3D中空织物，采用现有技术织造方法织造20mm厚无碱玻璃纤维拉绒结构3D中空织物，并在织造20mm无碱玻璃纤维拉绒结构3D中空织物的过程中抽走绒经经纱2使其不参与织物的织造，形成幅宽为40mm的没有绒经芯柱的绒经拉绒区域4；如图3和图4所示。此20mm厚无碱玻璃纤维拉绒结构3D中空织物为中材科技股份有限公司织造的常规技术产品。此无碱玻璃纤维拉绒结构3D中空织物作为采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板的整体框架；并采用环氧树脂为基体材料；预埋及辅助站立的经向型材和纬向型材均为铝合金型材。
本实施例中的拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域幅宽为40mm，因此对应设置的铝合金经向型材和纬向型材的截面尺寸为宽：40mm和高：19mm。
本实施例采取型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板(B)对比普通成型工艺制备的3D中空复合板(A)的性能。
本实施例中的采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板(此3D中空复合地板，编号为B)的制造方法步骤如下：
(1)选取织造好的20mm厚的无碱玻璃纤维拉绒结构3D中空织物；此拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域幅宽为40mm。
(2)制备截面尺寸为宽：40mm和高：19mm的铝合金型材的经向型材和纬向型材；并对该铝合金型材进行倒角、打磨、丙酮处理，以提高其与中空复合材料界面强度。如图5和图6所示。
(3)在步骤2中的经向型材表面上加工出用于卡合纬向型材的卡槽。如图5所示。
(4)将步骤3中的经向型材沿着拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域的经向方向预埋***到绒经拉绒区域内。见图7和图8所示。
(5)采用真空导流工艺对已预埋经向型材的拉绒结构3D中空织物用树脂浸胶，实现树脂对纤维的浸透。
(6)待步骤5中的拉绒结构3D中空织物完全浸透；将步骤2中的纬向型材沿着拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的纬向方向预埋***到绒经结构层空隙内，并将纬向型材的两端头均卡入经向型材上的卡槽内；实现3D中空织物辅助站立和型材定位。该过程必须保证纬向型材两端同时***经向型材上的卡槽内，以保证织物站立均匀性。见图9和10所示。
(7)固化处理后(120℃/4h)取出制品。
(8)对步骤7中的制品进行边缘加工，即对地板边缘精加工得到目标产品。见图11和12所示。
采用普通成型工艺制备3D中空复合地板(此3D中空复合板，编号为A)的步骤如下：
(1)选取织造好的20mm厚的普通无碱玻璃纤维3D中空织物。
(2)采用真空导流工艺对步骤1中的3D中空织物用树脂浸胶，实现树脂对纤维的浸透。
(3)固化处理后(120℃/4h)取出3D中空复合地板；
(4)对3D中空复合板尺寸进行边缘切割，得到目标产品外观尺寸；
(5)将上述中空复合板进行精确开槽加工，加工尺寸与型材尺寸匹配；
(6)采用丙酮清洗开槽区域，实现中空复合板与型材更好的胶接强度；
(7)打磨异型材以增加型材表面粗糙度，提高中空复合板与型材更好的胶接强度；
(8)设计并制备地板型材胶接工装，以保证地板型材更好的胶接精度；
(9)配胶、刮胶、组合及定位实现型材与中空复合板的胶接；
(10)在60℃条件下加热4h实现中空复合板与型材间胶粘剂固化；
(11)切割、打磨得到满足要求的3D中空复合地板。
对上述制品A和B分别进行地板厚度、织物绒经倾斜角度、压缩强度和密度测试，结果见表1。结果显示，20mm的3D无碱玻璃纤维中空织物/环氧体系复合材料在异型材辅助站立后其织物站立高度明显提高(由14.5mm提升至19.5mm)、织物绒经倾斜角度明显改善(由46.5°提升至77.2°)、复合地板平整度明显改善(厚度偏差由2mm降低为0.5mm)、复合材料抗压强度成倍提高(由0.4MPa提升至1.2MPa)。除此之外，异型材辅助站立及预埋一体成型工艺解决了3D中空复合地板型材预埋工艺困难、预埋控制精度低、工序繁琐、生产效率低、成本高的问题。
表1：预埋型材前后20mm厚无碱玻璃纤维3D中空复合地板的性能
| 样品编号 | A组试样 | B组试样 |
| 3D织物原材料 | 无碱玻璃纤维 | 无碱玻璃纤维 |
| 3D织物高度 | 20mm | 20mm |
| 成型工艺 | 中空织物自然站立 | 型材辅助站立 |
| 中空复材站立高度 | 14.5mm±2mm | 19.5mm±0.5mm |
| 绒经倾斜角度 | 46.5° | 77.2° |
| 复合材料压缩强度 | 0.4MPa(GB/T1453-2005) | 1.2MPa(GB/T1453-2005) |
实施例2
本实施例提供一种型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板及制造方法；采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板，包括构成3D中空复合地板整体框架的拉绒结构3D中空织物、设置在拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域内的两个的经向型材和设置在拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的两个的纬向型材。
拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域的形成，是在织造3D中空织物过程中抽走绒经经纱使其不参与织物的织造，由此所形成没有绒经芯柱的空间区域为绒经拉绒区域；绒经拉绒区域位于3D中空织物的边缘。
经向型材的设置方向与绒经拉绒区域内的经向方向平行且经向型材的表面设置用于卡合纬向型材的卡槽；纬向型材的设置方向与拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的纬向方向平行，纬向型材与经向型材垂直设置且纬向型材的两端端部分别***卡槽内。
本实施例中的拉绒结构3D中空织物，采用现有技术织造方法织造10mm厚碳纤维拉绒结构3D中空织物，并在织造10mm无碱玻璃纤维拉绒结构3D中空织物的过程中抽走绒经经纱使其不参与织物的织造，形成幅宽为30mm的没有绒经芯柱的绒经拉绒区域。此10mm厚碳纤维拉绒结构3D中空织物为中材科技股份有限公司织造的常规技术产品。此碳纤维拉绒结构3D中空织物作为采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板的整体框架；并采用环氧树脂为基体材料；预埋及辅助站立的经向型材和纬向型材均为为铝合金型材。
本实施例中的拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域幅宽为30mm，因此对应设置的铝合金经向型材和纬向型材的截面尺寸为宽：30mm和高：9.2mm。
本实施例采取型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板(B)对比普通成型工艺制备的3D中空复合板(A)的性能。
本实施例中的采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板(此3D中空复合地板，编号为B)的制造方法步骤如下：
(1)选取织造好的10mm厚的碳纤维拉绒结构3D中空织物；此拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域幅宽为30mm。
(2)制备截面尺寸为宽：30mm和高：9.2mm的铝合金型材的经向型材和纬向型材；并对该铝合金型材进行倒角、打磨、丙酮处理，以提高其与中空复合材料界面强度。
(3)在步骤2中的经向型材表面上加工出用于卡合纬向型材的卡槽。
(4)将步骤3中的经向型材沿着拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域的经向方向预埋***到绒经拉绒区域内。
(5)采用真空导流工艺对已预埋经向型材的拉绒结构3D中空织物用树脂浸胶，实现树脂对纤维的浸透。
(6)待步骤5中的拉绒结构3D中空织物完全浸透；将步骤2中的纬向型材沿着拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的纬向方向预埋***到绒经结构层空隙内，并将纬向型材的两端头均卡入经向型材上的卡槽内；实现3D中空织物辅助站立和型材定位。该过程必须保证纬向型材两端同时***经向型材上的卡槽内，以保证织物站立均匀性。
(7)固化处理后(120℃/4h)取出制品。
(8)对步骤7中的制品进行边缘加工，即对地板边缘精加工得到目标产品。
采用普通成型工艺制备3D中空复合地板(此3D中空复合板，编号为A)的步骤如下：
(1)选取织造好的10mm厚的普通碳纤维3D中空织物。
(2)采用真空导流工艺对步骤1中的3D中空织物用树脂浸胶，实现树脂对纤维的浸透。
(3)固化处理后(120℃/4h)取出3D中空复合板。
(4)对3D中空复合板尺寸进行边缘切割，得到目标产品外观尺寸。
(5)将上述中空复合板进行精确开槽加工，加工尺寸与型材尺寸匹配。
(6)采用丙酮清洗开槽区域，实现中空复合板与型材更好的胶接强度。
(7)打磨异型材以增加型材表面粗糙度，提高中空复合板与型材更好的胶接强度。
(8)设计并制备地板型材胶接工装，以保证地板型材更好的胶接精度。
(9)配胶、刮胶、组合及定位实现型材与中空复合板的胶接。
(10)在60℃条件下加热4h实现中空复合板与型材间胶粘剂固化。
(11)切割、打磨得到满足要求的3D中空复合地板。
对上述制品A和B分别进行地板厚度、织物绒经倾斜角度、压缩强度和密度测试，结果见表2。结果显示，10mm厚的碳纤维3D中空织物/环氧体系复合材料在异型材辅助站立后其织物站立高度明显提高(由14.5mm提升至19.5mm)、织物绒经倾斜角度明显改善(由46.5°提升至77.2°)、复合地板平整度明显改善(厚度偏差由2mm降低为0.5mm)、复合材料抗压强度成倍提高(由0.4MPa提升至1.2MPa)。除此之外，异型材辅助站立及预埋一体成型工艺解决了3D中空复合地板型材预埋工艺困难、预埋控制精度低、工序繁琐、生产效率低、成本高的问题。
表2：预埋加强筋前后10mm厚碳纤维3D中空复合板的性能
| 样品编号 | A组试样 | B组试样 |
| 3D织物原材料 | 碳纤维T300 | 碳纤维T300 |
| 3D织物高度 | 10mm | 10mm |
| 成型工艺 | 中空织物自然站立 | 型材辅助站立 |
| 中空复材站立高度 | 8mm±1mm | 9.8mm±0.2mm |
| 绒经倾斜角度 | 54.0° | 78.5° |
| 复合材料压缩强度 | 1.2MPa(GB/T1453-2005) | 4.2MPa(GB/T1453-2005) |
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (7)
1.一种型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板，其特征在于，包括构成3D中空复合地板整体框架的拉绒结构3D中空织物、设置在拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域内的不少于一个的经向型材和设置在拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的不少于一个的纬向型材；
经向型材的设置方向与绒经拉绒区域内的经向方向平行且经向型材的表面设置用于卡合纬向型材的卡槽；纬向型材的设置方向与拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的纬向方向平行，纬向型材与经向型材垂直设置且纬向型材的两端端部分别***卡槽内。
2.如权利要求1所述的采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板，其特征在于，3D中空织物为玻璃纤维中空织物、碳纤维中空织物、芳纶纤维中空织物中的一种或玻璃纤维与碳纤维混杂中空织物。
3.如权利要求1所述的采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板，其特征在于，经向型材和纬向型材均为铝合金型材。
4.如权利要求1-3所述的采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)选取织造好的拉绒结构3D中空织物；
2)制备与步骤1中拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域的经向尺寸相匹配的经向型材，制备与拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的纬向尺寸相匹配的纬向型材；
3)在步骤2中的经向型材表面上加工出用于卡合纬向型材的卡槽；
4)将步骤3中的经向型材沿着拉绒结构3D中空织物内的绒经拉绒区域的经向方向预埋***到绒经拉绒区域内；
5)采取复合材料成型工艺将步骤4中的拉绒结构3D中空织物用树脂浸胶；
6)直至步骤5中的拉绒结构3D中空织物完全浸透；将步骤2中的纬向型材沿着拉绒结构3D中空织物绒经结构层空隙内的纬向方向预埋***到绒经结构层空隙内，并将纬向型材的两端头均卡入经向型材上的卡槽内；实现中空织物辅助站立和型材定位；
7)待步骤6中的拉绒结构3D中空织物完全固化后取出；
8)对步骤7中的取出的制品进行边缘加工，得到3D中空复合地板。
5.如权利要求4所述的采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板制造方法，其特征在于，步骤5中所述的树脂为环氧树脂、酚醛树脂或不饱和树脂中的一种。
6.如权利要求5所述的采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板制造方法，其特征在于，对步骤2中的经向型材和纬向型材均进行表面打磨、去毛刺、倒角处理并采用丙酮对其进行清洗。
7.如权利要求5所述的采用型材辅助站立及预埋一体成型3D中空复合地板制造方法，其特征在于，步骤5中所述的复合材料成型工艺为手糊成型工艺或真空导流工艺中的一种。
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