CN107584779A - 复合材料制件的阴模成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合材料制件的阴模成型方法，包括如下步骤：S10，在阴模中铺贴加压后具有粘合特性的复合材料层至预定层数；S20，将可塑性的密封胶条放置在阴模中的复合材料层上；S30，对阴模打真空袋，抽真空；S40，去除密封胶条及真空袋，并重复步骤S10至步骤S30，直至复合材料层全部铺贴完成；S50，固化复合材料层，以形成复合材料制件。本发明的目的在于提供一种复合材料制件的阴模成型方法，消除复合材料制件阴模成型时出现的拱起、架桥和疏松的现象，改进制件质量。

Description

复合材料制件的阴模成型方法

技术领域

本发明涉及一种复合材料制件的阴模成型方法。

背景技术

复合材料制件为了保证外形光滑平整往往采用阴模成型、预浸料手工铺贴工艺。但是在阴模成型工艺中，由于阴模通常具有尖角部位，尤其是形成V型复合材料制件的阴模，由于这样的尖角部位，在打真空袋抽真空的过程中，无法对处于尖角部位的预浸料进行有效加压。因此，致使尖角部位的多层预浸料不能压紧铺贴，因而固化成型后的复合材料制件的边缘或尖端处易发生拱起、架桥、疏松等现象，造成制件报废。采用通常的阴模成型法得不到符合质量要求的产品。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种复合材料制件的阴模成型方法，消除复合材料制件阴模成型时出现的拱起、架桥和疏松的现象，改进制件质量。

本发明提供了一种复合材料制件的阴模成型方法，包括如下步骤：S10，在阴模中铺贴加压后具有粘合特性的复合材料层至预定层数；S20，将可塑性的密封胶条放置在阴模中的复合材料层上；S30，对阴模打真空袋，抽真空；S40，去除密封胶条及真空袋，并重复步骤S10至步骤S30，直至复合材料层全部铺贴完成；S50，固化复合材料层，以形成复合材料制件。

根据本发明，可塑性的密封胶条为使用隔离膜包覆后的黏性胶条。

根据本发明，阴模具有角部；在步骤S20中，将可塑性的密封胶条放置在复合材料层上对应阴模的角部的位置处。

根据本发明，可塑性的密封胶条的形状与阴模的角部的形状相同。

根据本发明，阴模为V型阴模或U型阴模。

根据本发明，复合材料层为预浸料或合成树脂材料。

根据本发明，预定层数为1-6层。

根据本发明，步骤S30执行为在阴模的开口铺上聚四氟乙烯布和透气毡，并打好真空袋进行密封和抽真空，利用大气压强加压可塑性的密封胶条使密封胶条变形压紧复合材料层。

根据本发明，复合材料层由可塑性的密封胶条变形压紧后粘合在一起。

根据本发明，步骤S50执行为对阴模加热使复合材料层固化，冷却到室温后以形成复合材料制件。

本发明的有益技术效果在于：

本发明通过使用可塑性的密封胶条，将可塑性的密封胶条放置在阴模中的复合材料层上，在阴模成型的抽真空过程中，利用大气压强加压密封胶条使密封胶条变形压紧复合材料层，保证了每层复合材料层之间都能够压紧铺贴，保证其在阴模边缘处的成型质量，特别是V型复合材料制件，消除复合材料制件在阴模边缘处成型时出现的拱起、架桥和疏松的现象，改进制件质量。

附图说明

图1是本发明的复合材料制件的阴模成型方法的流程图。

图2是本发明的复合材料制件的阴模成型的示意图。

具体实施方式

参考附图公开示出的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅为可以以各种和替代形式显示的实施例。附图未必按比例绘制，并且可能放大或缩小一些特征来显示特定部件的细节。所公开的具体结构和功能性细节不应解释为限制，而是作为用于教导本领域技术人员如何实践本公开的代表性基础。

参考图1和图2，本发明提供了一种复合材料制件的阴模成型方法，包括如下步骤：S10，在阴模1中铺贴加压后具有粘合特性的复合材料层3至预定层数；S20，将可塑性的密封胶条9放置在阴模1中复合材料层3上；S30，对阴模1打真空袋7，抽真空；S40，去除密封胶条9及真空袋7，并重复步骤S10至步骤S30，直至全部复合材料层3铺贴完成；S50，固化复合材料层3，以形成复合材料制件。本发明的S20步骤中，密封胶条9的作用是在阴模成型的抽真空过程中，利用大气压强加压密封胶条9使密封胶条9变形压紧复合材料层，保证了每层复合材料层3之间都能够压紧铺贴，防止在复合材料制件的边缘处，例如V型复合材料制件的尖角边缘处，在制作过程中发生拱起、架桥和疏松的现象。

此外，可塑性的密封胶条为使用隔离膜包覆后的黏性胶条。复合材料层3为预浸料或合成树脂材料。预浸料是指使用树脂在严格控制的条件下浸渍纤维布，制成树脂与纤维布的组合体，是制造复合材料的中间材料，“预浸料”的纤维布可以是碳纤维、玻璃纤维、Kevlar纤维、硼纤维或植物纤维，“预浸料”的树脂可以是环氧树脂、聚酰亚胺、热塑性聚氨酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚芳醚酮或聚乙烯醇。其中，隔离膜包覆黏性胶条为传统中常用的材料做成，优选地，隔离膜为常见的塑料薄膜，黏性胶条可为除硅胶之外的其他橡胶。即相比于现有技术中使用硅胶软模或使用阴阳模成型需要特殊设计和制造的缺陷，本发明的成型方法突破硅胶软模的思维限制，选择生产中最常用的密封胶条9解决问题，因而设计和制造成本低、操作简单。

参考图1和图2，在步骤S10的阴模1中铺贴复合材料层3过程中，复合材料层3优选为预浸料，该预浸料为用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物，制成树脂基体与增强体的组合物。此外，在阴模1中铺贴复合材料层3的预定层数为1-6层，在优选的实施例中，1-6层的复合材料层3的预定层数能够在每次铺设过程完成后，较好的保证最终的复合材料层的致密性。其中，在更为优选的实施例中，预定层数为3层，当然可以理解的是，在阴模1中铺贴复合材料层3的预定层数可以根据具体情况，为1层以上不同的层数。此外，在阴模1中铺贴复合材料层3之前，在阴模1的内侧上铺有脱模剂2，脱模剂2的作用是通过层叠复合材料层3形成复合材料制件后，脱模剂2可以有效地帮助复合材料制件和阴模1分离。

阴模1具有角部；在步骤S20中，将可塑性的密封胶条9放置在复合材料层3上对应阴模1的角部的位置处，如阴模1包括V型阴模或者U型阴模。角部包括拐角处、尖端或者其它具有曲折角度的位置。并且，可塑性的密封胶条的形状与角部的形状相同。其中，复合材料层由可塑性的密封胶条9压紧并粘合在一起。其中，对于复合材料成型过程中发生拱起、架桥和疏松的现象，这些问题主要发生在阴模1的角部，在阴模1的角部放置密封胶条9能够有效地解决上述问题。

继续参考图1和图2，步骤S30执行为在阴模1的开口铺上聚四氟乙烯布4和透气毡6，其中，在优选的实施例中，在聚四氟乙烯布4和透气毡6之间铺有带孔隔离膜5，并打好真空袋7和密封胶带8进行密封和抽真空，利用大气压强加压可塑性的密封胶条9使密封胶条9变形压紧复合材料层3。在优选的实施例中，真空袋7的材料可以是导流布，导流布为树脂导流介质，“真空导入树脂”工艺中促进树脂流动，适用聚酯、乙烯基、环氧树脂体系。经过使用抽真空器10抽真空处理之后，由于真空袋7内外气压不同，使得内部气压大大小于外部气压，通过抽真空对产品加压，使产品更加密实、力学性能更好的成型工艺。所以真空袋7外部对密封胶条9施加很大的压力，以形成边缘质量好的复合材料制件，在其它可选的实施例中，该方法适合于手糊、喷射、预浸料成型工艺，并可配合烘箱、热压罐等使用。真空袋成型工艺的优点包括：纤维含量高，产品的力学性能更好；均匀加压，产品的性能均匀；有效控制产品厚度和含胶量；减少产品中的气泡；可以成型复杂、大型制件；减少挥发份对人员的损伤等。

在步骤S40中，重复步骤根据所需复合材料制件的大小和在阴模1中铺贴复合材料层3的预定层数最终确定重复步骤的重复次数。之后，在步骤S50中对阴模1加热使复合材料层3固化，冷却到室温形成复合材料制件。本发明的阴模成型技术可以应用于多个领域中，例如航空航天、风力叶片、船舶、火车、汽车、运动器材以及安全玻璃等的应用领域。

Claims (10)

1.一种复合材料制件的阴模成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10，在阴模中铺贴加压后具有粘合特性的复合材料层至预定层数；

S20，将可塑性的密封胶条放置在所述阴模中的所述复合材料层上；

S30，对所述阴模打真空袋，抽真空；

S40，去除所述密封胶条及所述真空袋，并重复所述步骤S10至步骤S30，直至所述复合材料层全部铺贴完成；

S50，固化所述复合材料层，以形成所述复合材料制件。

2.根据权利要求1所述的阴模成型方法，其特征在于，所述可塑性的密封胶条为使用隔离膜包覆后的黏性胶条。

3.根据权利要求1或2所述的阴模成型方法，其特征在于，所述阴模具有角部；在所述步骤S20中，将所述可塑性的密封胶条放置在所述复合材料层上对应阴模的角部的位置处。

4.根据权利要求3所述的阴模成型方法，其特征在于，所述可塑性的密封胶条的形状与所述阴模的角部的形状相同。

5.根据权利要求3所述的阴模成型方法，其特征在于，所述阴模为V型阴模或U型阴模。

6.根据权利要求1所述的阴模成型方法，其特征在于，所述复合材料层为预浸料或合成树脂材料。

7.根据权利要求1所述的阴模成型方法，其特征在于，所述预定层数为1-6层。

8.根据权利要求1所述的阴模成型方法，其特征在于，所述步骤S30执行为在所述阴模的开口铺上聚四氟乙烯布和透气毡，并打好真空袋进行密封和抽真空，利用大气压强加压所述可塑性的密封胶条使所述密封胶条变形压紧所述复合材料层。

9.根据权利要求8所述的阴模成型方法，其特征在于，所述复合材料层由所述可塑性的密封胶条变形压紧后粘合在一起。

10.根据权利要求1所述的阴模成型方法，其特征在于，所述步骤S50执行为对所述阴模加热使所述复合材料层固化，冷却到室温后以形成所述复合材料制件。