一种预浸料碳纤维复合材料闭模芯材过盈压力成型工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种预浸料碳纤维复合材料(CFRP)闭模芯材过盈压力成型工艺，该制作工艺把碳纤维预浸料经过数控剪裁后，按铺层设计顺序多层片材铺贴在设计好过盈量的夹芯材料上，放入模具并预合模，将多层预浸料软化，同时加压合模压缩，把多层复合材料压实，形成连续封闭的复合材料。该工艺制作出的碳纤维复合材料产品表面光亮无气泡，层间结合强度到达热压罐法的效果，实现了更轻更强的目的，可满足航空航天航海领域对碳纤维复合材料制品生产的严苛要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料(CFRP)压力成型工艺
，特别涉及一种碳纤维复合材料(CFRP)闭模芯材压力成型工艺。
技术介绍
目前预浸料碳纤维复合材料成型技术工艺主要有热压罐法、气袋法；这些工艺方法都是为了排除复合材料多复合层间的气泡和多余胶液，以达到使多层复合材料之间可靠结合，稳定产品质量的目的。但热压罐法设备投资巨大，成型过程能耗大，全封闭结构产品无法使用；气袋法制作技术难度大，气袋漏气问题不易解决，同样不能加工全封闭结构产品。综上所述，为了解决上述问题，研发一种新的碳纤维复合材料(CFRP)闭模芯材压力成型工艺还是很有必要的，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种预浸料碳纤维复合材料(CFRP)闭模芯材过盈压力成型工艺，本专利技术公开了一种预浸料碳纤维复合材料(CFRP)闭模芯材过盈压力成型工艺，该制作工艺把碳纤维预浸料经过数控剪裁后，按铺层设计顺序多层片材铺贴在设计好过盈量的夹芯材料上，放入模具并预合模，将多层预浸料软化，同时加压合模压缩，把多层复合材料压实，达到排气、排胶的可靠结合目的，形成连续封闭的复合材料。在整个成型工艺过程中，形成产品的复合材料可以是连续封闭或非连续封闭的结构。该工艺相比热压罐法，不需要额外的大型设备投资，耗能低；相比气袋法，无需考虑制作气袋和漏气的问题。此工艺制作出的碳纤维复合材料产品表面光亮无气泡，层间结合强度到达热压罐法的效果，实现了更轻更强的目的，满足了航空航天航海领域对碳纤维复合材料制品生产的严苛要求。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：预浸料碳纤维复合材料(CFRP)闭模芯材过盈压力成型工艺，其工艺制作方法为：(1)把碳纤维预浸料经过数控剪裁。(2)预先按铺层设计顺序把多层片材铺贴在设计好过盈量的夹芯材料上。(3)放入模具并预合模。(4)在模具温度达到90℃时，多层预浸料软化，同时加压合模，过盈的芯材被压缩，由内向外产生约为3Mpa的压力，把多层复合材料压实，达到排气、排液、排胶的可靠结合目的。预浸布经过数控剪裁后得到多层片材。多层片材即预浸料，预浸料是碳纤维复合材料一种。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实专利技术施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的预浸料碳纤维复合材料(CFRP)闭模芯材过盈压力成型工艺时材料放置示意图；上图1中：多层片材2、模具1、过盈量的夹芯材料3。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种预浸料碳纤维复合材料(CFRP)闭模芯材过盈压力成型工艺，以解决现有工艺成本高、不能加工全封闭结构产品等问题。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术作进一步的详细说明。所述预浸料碳纤维复合材料(CFRP)闭模芯材过盈压力成型工艺为：(1)把碳纤维预浸料经过数控剪裁；(2)预先按铺层设计顺序把多层片材铺贴在设计好过盈量的夹芯材料上，放入模具并预合模；(3)在模具温度达到90℃时，多层预浸料软化，(4)加压合模，过盈的芯材被压缩，由内向外产生约为3Mpa的压力，把多层复合材料压实，进行排气、排液、排胶，以使多层片材与过盈量的夹芯材料可靠结合。在整个成型工艺过程中，形成产品的复合材料可以是连续封闭或非连续封闭的结构。该工艺相比热压罐法，不需要额外的大型设备投资，耗能低；相比气袋法，无需考虑制作气袋和漏气的问题。此工艺制作出的碳纤维复合材料产品表面光亮无气泡，层间结合强度到达热压罐法的效果，可以使生产成型的复合材料质量更轻硬度更强。以上对本专利技术的预浸料碳纤维复合材料(CFRP)闭模芯材过盈压力成型工艺进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对本专利技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预浸料碳纤维复合材料闭模芯材过盈压力成型工艺，其特征在于包括下列步骤：把碳纤维预浸料经过数控剪裁；按铺层设计顺序把多层片材(2)铺贴在设计好过盈量的夹芯材料(3)上，放入模具(1)并预合模；在模具温度达到90℃时，多层预浸料软化；加压合模，过盈的芯材(3)被压缩，由内向外产生3Mpa的压力，把多层复合材料压实，进行层间强压结合。

【技术特征摘要】
1.一种预浸料碳纤维复合材料闭模芯材过盈压力成型工艺，其特征在于包括下列步骤：把碳纤维预浸料经过数控剪裁；按铺层设计顺序把多层片材(2)铺贴在设计好过盈量的夹芯材料(3)上，放入模具(1)并预合模；在模具温度达到90℃时，多层预浸料软化；加压合模，过盈的芯材(3)被压缩，由内向外产生3Mpa的压力，把多层复合材料压实，进行层间强压结合。2.按照权利要求1所述的预浸料碳纤维复合材料闭模芯材过盈压力成型工艺，其特征在于，所述层间强压结合为层间排气强压结合。3.按照权利要求1所述的预浸料碳纤维复合材料闭模芯材过盈压力成型工艺，其特征在于，所述层间强压结合为层间排液强压结合。4.按照权利要求1所述的预浸料碳纤维复合材料闭模芯材过盈压力成型工艺，其特征在于，所述层间强压结合为层间排胶强压结...

【专利技术属性】
技术研发人员：南雍，史立，满延涛，
申请(专利权)人：河南卓尔航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41