一种碳纤维复合材料赛车车身制造方法及其密封阴膜系统技术方案

一种碳纤维复合材料赛车车身制造方法及其密封阴膜系统，所述方法包括以下步骤：阳模制作、翻阴模、碳纤维复合材料车身成型、外表面处理和维修与修复，从而制得需要的车身；所述密封阴膜系统，包括翻阴模、真空袋以及注胶座，所述翻阴模的上表面从内向外依次设有脱模剂层、第一层脱模布层、碳纤维布层、第二层脱模布层以及导流网层；所述真空袋相对的两边各设有一个注胶座，并且每个注胶座对应一根树脂进料螺旋管，注胶座固定在树脂进料螺旋管的中间部位；整个真空袋无褶皱或者折痕的从前到后将整个翻阴模包覆在内，形成密封环境。本发明专利技术的有益效果是：该制造方法使得碳纤维复合材料赛车车身表面光滑，质量轻且具有较好力学性能。

Carbon fiber composite material, racing car body manufacturing method and sealing film system thereof

A carbon fiber composite car body manufacturing method and sealing of anion exchange membrane system, the method comprises the following steps: mold making, molding, die, turn the body of carbon fiber composite material surface treatment and maintenance and repair, so as to obtain the needed body; the sealing Yin membrane system, including double cavity die, vacuum bag and plastic injection, on the surface of the double die from inside to outside a release agent layer, the first layer stripping cloth layer and a carbon fiber cloth layer, second layer layer and network layer stripping cloth guide; both sides of the relative vacuum bag are respectively provided with a glue injection seat, and each glue injection a seat corresponding to the resin feeding spiral tube, plastic injection seat is fixed on the middle part of the resin feeding spiral pipe; the vacuum bag folds or creases from front to back the double die coating, form a sealed environment. The beneficial effect of the invention is that the manufacturing method makes the carbon fiber composite vehicle body surface smooth, light in quality and good in mechanical performance.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维复合材料赛车车身制造方法及其密封阴膜系统
本专利技术涉及一种碳纤维复合材料赛车车身制造方法及其密封阴膜系统。
技术介绍
如今赛车运动愈来愈成为一项重要的体育运动，赛车运动中赛车的重量成为了能否取得好成绩的关键性因素，其中赛车车身的减重成了众多车队的目标。本专利技术的目的是提供一种拥有较好的表面效果和轻量化的赛车车身的制造方法。现有的制造方法的最大缺点就是表面粗糙，曲面不平顺。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的缺陷提供了一种利用碳纤维复合材料，使得赛车车身表面光滑，质量轻且具有较好力学性能的及其密封阴膜系统。本专利技术所述的一种碳纤维复合材料赛车车身制造方法，包括以下步骤：(1)制造阳模1)绘图软件添加骨架形状，即在已经设计好车体外形的catia图中导出长轴纵断面；2)将骨架图纸按1:1打印在图纸上并标号，然后用双面胶轻微固定在PVC发泡板上；3)将PVC发泡板按照图纸剪裁出来，拼接PVC骨架，将挤塑板填充至骨架中，其中挤塑板轮廓必须大于PVC板轮廓，最好比较接近，减少打磨挤塑板的工时，泡沫专用胶固定PVC发泡板骨架和挤塑板，待泡沫专用胶固化后，然后按照形状进行打磨，两块PVC发泡板之间平滑过渡，最后效果以外表面平滑为佳，获得模具A；4)在模具A表面涂抹一层环氧树脂，防止原子灰腐蚀挤塑板，待环氧树脂固化后，涂抹一层原子灰封孔，用刮刀刮板抹平，等待原子灰固化3-4小时后用耐水砂纸进行打磨，目数由低到高进行打磨，获得模具B；5)用刷子在模具B表面涂刷第一层模具底漆；6)待模具B表面的第一层模具底漆固化3-4小时后，使用P80～P240干砂纸由粗到细进行第二次打磨，获得模具C；7)用少量原子灰对模具C露出材料部分进行修补，获得模具D；8)待模具D表面的原子灰固化后，在模具D表面涂刷第二层模具底漆，获得模具E；9)用P80～P500的砂纸由粗到细对模具E进行第三次打磨后，用P500～P800的耐水砂纸对其进行水磨；10)水干后，涂刷高光胶衣，获得模具F；11)用P80～P500干砂纸由粗到细对模具F进行第四次打磨，再用P500～P1200的耐水砂纸进行水磨，得到光亮的阳模；(2)制造翻阴模：1)阳模表面预处理：在制作玻璃钢阴模之前首先要对制得的阳模进行表面处理，即用酒精擦拭阳模表面，清洗阳模表面的污渍，获得洁净阳模，定义为阳模A；2)涂覆化学脱模剂：清洁完毕后用无绒纸巾占取适量化学脱模剂，用一小块无绒布在阳模A的表面涂覆多层化学脱模剂，形成脱模剂层，每层化学脱模剂层涂覆好后挥发5-30秒后，用一小块无绒布擦除多余的部分；在一个新阳模上需要覆盖6层脱模剂，每层化学脱模剂层之间需要至少15分钟的固化时间，在涂完最后一层之后至少需要固化一个小时，获得带多层化学脱模剂的模具，定义为阳模B；3)将制作好的法兰边用热熔胶固定在阳模B边缘，用压敏胶带密封PP空心板之间的缝隙，获得阳模C；4)用填充蜡密封法兰与阳模C的缝隙，注意拔模角度，获得阳模D；其中拔模角度控制在-30°～+30°；5)在阳模D的表面涂刷模具胶衣层，其中模具胶衣层分两次涂覆，模具胶衣层的总厚度控制在0.8mm内，其中第一层刷0.3-0.4mm均匀厚度，室温20℃固化2-3小时后，再刷第二层0.3-0.4mm厚度，室温下至少固化4小时，放置一夜，获得带涂覆模具胶衣的模具，定义为阳模E；6)在阳模E表面涂刷玻璃纤维作为偶联层，涂刷过程中确保玻璃纤维帖服阳模E上所有的拐角，需要特别注意尖角的地方，从而获得带偶联层的模具，定义为阳模F；偶联层作用是消除由模具增强物导致的印痕，通过一层树脂和玻纤来增强胶衣以达到降低胶衣层下面有气泡的风险，为增强物提供一个较好的基层；7)在阳模F表面涂刷积层树脂：至少铺4层的玻璃纤维，在阳模F上刷一层树脂接着铺一层玻璃纤维，一层树脂对应一层玻璃纤维，每一层树脂的用量为铺覆在其上玻璃纤维质量的4倍，将玻璃纤维全部铺覆在阳模E上；当开始固化的时候，颜色将从棕色变为深棕色，保证树脂固化时间在24小时以上；其中树脂和玻璃纤维的重量比例为4:1，然后固化24小时，获得翻阴模；(3)制造碳纤维复合材料车身：1)用无绒布在翻阴模表面涂上多层化学脱模剂，每层之间最少间隔15分钟，最后一层涂完之后至少要1小时之后，获得翻阴模A；化学脱模剂是一种介于模具和成品之间的功能性物质，具有耐化学性，在与不同树脂的化学成分接触时不被溶解，可使玻璃纤维产品易于脱离、并且光滑洁净，本实例中所用到的脱模剂是一种半永久性脱模剂，具有较好的密封性和脱模性，适用于绝大部分树脂和模具材料；2)在翻阴模A表面添加第一层脱模布层，这层脱模布是密封阴模中的第一层，是一层可撕掉的布料，完成部件后被撕掉，保证脱模布能够覆盖碳纤维布，获得带脱模布层的翻阴模，定义为翻阴模B；3)在翻阴模B的脱模层上按需求放置碳纤维布，并用透明胶带轻轻固定，获得带碳纤维布层的翻阴模，定义为翻阴模C；4)在翻阴模C的表面添加第二层脱模布层，这层脱模布层同样是一层可以撕掉的布料，完成部件后将会被撕掉，保证脱模布能够覆盖碳纤维布，获得翻阴模D；5)添加导流网层：将导流网剪成和脱模布层尺寸一样或者更大的形状后覆在翻阴模D位于上层的脱模布层表面，导流网可以保证在全真空下，仍有间隙可以使树脂流动；导流网充分延伸到注胶座，确保一旦抽真空，树脂从真空管和树脂进料螺旋管中自由贯穿到翻阴模D的碳纤维布层中，获得覆盖导流网层的翻阴模，定义为翻阴模E；6)固定螺旋管：树脂进料螺旋管是一种螺旋缠绕的塑料管，被用于改善树脂从真空管(树脂导流管)到碳纤维布的流动。树脂将沿着螺旋管全长分配，将两根树脂进料螺旋管分别固定在翻阴模E相对两条边上的导流网上，使得树脂沿着翻阴模E的一侧向另一侧迅速均匀地分布，确保树脂从螺旋管进流到导流网中；在更大面积或者更复杂的阴模系统中，考虑多个注胶座和螺旋管导入树脂也是非常必要的；7)定位硅胶连接器(又称注胶座)：硅胶连接器的下侧通道连通树脂进料螺旋管；树脂进入螺旋管从该通道穿过，确保树脂从真空管(又称树脂导流管)经过注胶座流到树脂进料螺旋管中去；注胶座固定在树脂进料螺旋管的中间部位，按下注胶座，使树脂进料螺旋管镶嵌到注胶座中，以便螺旋管在注胶座的底部将树脂均匀分布到翻阴模E的一边；8)粘贴密封胶带：密封胶带粘贴在翻阴模E的法兰边，将一块比翻阴模E面积大至少50％的真空袋薄膜，从角落里开始，剥离密封胶带背部的纸，按下真空袋薄膜，粘到暴露的密封胶带上，使真空袋薄膜和密封胶带粘在一起，建立一个密封环境，整个过程保证真空袋无褶皱或者折痕的从前到后将整个翻阴模E覆盖起来，形成密封阴膜系统；在这一步中，确保阴模的外形和轮廓都有足够的真空袋薄膜包裹在这个工艺中是至关重要的。真空袋薄膜铺放不正确以至于在阴模角落有任何“桥接”都会导致最终部件树脂过量，降低强度和质量；如果你完成了真空袋密封，但是有泄露，那么可能是因为真空袋褶皱或者折叠导致的；9)连接和密封树脂进料罐：所有真空袋薄膜都堆叠好后，即碳纤维布被密封到真空袋里，在树脂进料接头的真空袋薄膜上直接用一把剪子或者小刀弄一个裂口，连接树脂导流管，树脂从进料罐通过注胶座顺畅地在密封阴膜系统中流动；10)连接和密封树脂收集器：剪下一段足够长的真空管，用于连接树脂收集器和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维复合材料赛车车身制造方法，包括以下步骤：(1)制造阳模1)绘图软件添加骨架形状，即在已经设计好车体外形的catia图中导出长轴纵断面；2)将骨架图纸按1:1打印在图纸上并标号，然后固定在PVC发泡板上；3)将PVC发泡板按照图纸剪裁出来，拼接PVC骨架，将挤塑板填充至骨架中，其中挤塑板轮廓必须大于PVC板轮廓，泡沫专用胶固定PVC发泡板骨架和挤塑板，待泡沫专用胶固化后，然后按照形状进行打磨，两块PVC发泡板之间平滑过渡，获得模具A；4)在模具A表面涂抹一层环氧树脂，防止原子灰腐蚀挤塑板，待环氧树脂固化后，涂抹一层原子灰封孔，用刮刀刮板抹平，等待原子灰固化后用耐水砂纸进行打磨，目数由低到高进行打磨，获得模具B；5)用刷子在模具B表面涂刷第一层模具底漆；6)待模具B表面的第一层模具底漆固化后，使用P80～P240干砂纸由粗到细进行第二次打磨，获得模具C；7)用少量原子灰对模具C露出材料部分进行修补，获得模具D；8)待模具D表面的原子灰固化后，在模具D表面涂刷第二层模具底漆，获得模具E；9)用P80～P500的砂纸由粗到细对模具E进行第三次打磨后，用P500～P800的耐水砂纸对其进行水磨；10)水干后，涂刷高光胶衣，获得模具F；11)用P80～P500干砂纸由粗到细对模具F进行第四次打磨，再用P500～P1200的耐水砂纸进行水磨，得到光亮的阳模；(2)制造翻阴模：1)阳模表面预处理：在制作玻璃钢阴模之前首先要对制得的阳模进行表面处理，即用酒精擦拭阳模表面，清洗阳模表面的污渍，获得洁净阳模，定义为阳模A；2)涂覆化学脱模剂：在阳模A的表面涂覆多层化学脱模剂，形成脱模剂层，每层化学脱模剂层涂覆好后挥发5‑30秒后擦除多余的部分；每层化学脱模剂层之间需要至少15分钟的固化时间，在涂完最后一层之后至少需要固化一个小时，获得带多层化学脱模剂的模具，定义为阳模B；3)将制作好的法兰边用热熔胶固定在阳模B边缘，用压敏胶带密封PP空心板之间的缝隙，获得阳模C；4)用填充蜡密封法兰与阳模C的缝隙，注意拔模角度，获得阳模D；其中拔模角度控制在‑30°～+30°；5)在阳模D的表面涂刷模具胶衣层，其中模具胶衣层分两次涂覆，模具胶衣层的总厚度控制在0.8mm内，其中第一层刷0.3‑0.4mm均匀厚度，室温20℃固化2‑3小时后，再刷第二层0.3‑0.4mm厚度，室温下至少固化4小时，放置一夜，获得带涂覆模具胶衣的模具，定义为阳模E；6)在阳模E表面涂刷玻璃纤维作为偶联层，涂刷过程中确保玻璃纤维帖服阳模E上所有的拐角，需要特别注意尖角的地方，从而获得带偶联层的模具，定义为阳模F；7)在阳模F表面涂刷积层树脂：至少铺4层的玻璃纤维，在阳模F上刷一层树脂接着铺一层玻璃纤维，一层树脂对应一层玻璃纤维，每一层树脂的用量为铺覆在其上玻璃纤维质量的4倍，将玻璃纤维全部铺覆在阳模E上；当开始固化的时候，颜色将从棕色变为深棕色，保证树脂固化时间在24小时以上；其中树脂和玻璃纤维的重量比例为4:1，然后固化24小时，获得翻阴模；(3)制造碳纤维复合材料车身：1)在翻阴模表面涂上多层化学脱模剂，每层之间最少间隔15分钟，最后一层涂完之后至少要1小时之后，获得翻阴模A；2)在翻阴模A表面添加第一层脱模布层，这层脱模布是密封阴模中的第一层，是一层可撕掉的布料，完成部件后被撕掉，保证脱模布能够覆盖碳纤维布，获得带脱模布层的翻阴模，定义为翻阴模B；3)在翻阴模B的脱模层上按需求放置碳纤维布，并用透明胶带轻轻固定，获得带碳纤维布层的翻阴模，定义为翻阴模C；4)在翻阴模C的表面添加第二层脱模布层，这层脱模布层同样是一层可以撕掉的布料，完成部件后将会被撕掉，保证脱模布能够覆盖碳纤维布，获得翻阴模D；5)添加导流网层：将导流网剪成和脱模布层尺寸一样或者更大的形状后覆在翻阴模D位于上层的脱模布层表面，导流网充分延伸到注胶座，确保一旦抽真空，树脂从真空管和树脂进料螺旋管中自由贯穿到翻阴模D的碳纤维布层中，获得覆盖导流网层的翻阴模，定义为翻阴模E；6)固定螺旋管：将两根树脂进料螺旋管分别固定在翻阴模E相对两条边上的导流网上，使得树脂沿着翻阴模E的一侧向另一侧迅速均匀地分布，确保树脂从螺旋管进流到导流网中；7)定位硅胶连接器：硅胶连接器(又称注胶座)的下侧通道连通树脂进料螺旋管；树脂进入螺旋管从该通道穿过，确保树脂从真空管经过注胶座流到树脂进料螺旋管中去；注胶座固定在树脂进料螺旋管的中间部位，按下注胶座，使树脂进料螺旋管镶嵌到注胶座中，以便螺旋管在注胶座的底部将树脂均匀分布到翻阴模E的一边；8)粘贴密封胶带：密封胶带粘贴在翻阴模E的法兰边，将一块比翻阴模E面积大至少50％的真空袋薄膜，从角落里开始，剥离密封胶带背部的纸，按下真空袋薄膜，粘到暴露的密封胶带上，使真空袋薄膜和密封胶带粘在一起...

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料赛车车身制造方法，包括以下步骤：(1)制造阳模1)绘图软件添加骨架形状，即在已经设计好车体外形的catia图中导出长轴纵断面；2)将骨架图纸按1:1打印在图纸上并标号，然后固定在PVC发泡板上；3)将PVC发泡板按照图纸剪裁出来，拼接PVC骨架，将挤塑板填充至骨架中，其中挤塑板轮廓必须大于PVC板轮廓，泡沫专用胶固定PVC发泡板骨架和挤塑板，待泡沫专用胶固化后，然后按照形状进行打磨，两块PVC发泡板之间平滑过渡，获得模具A；4)在模具A表面涂抹一层环氧树脂，防止原子灰腐蚀挤塑板，待环氧树脂固化后，涂抹一层原子灰封孔，用刮刀刮板抹平，等待原子灰固化后用耐水砂纸进行打磨，目数由低到高进行打磨，获得模具B；5)用刷子在模具B表面涂刷第一层模具底漆；6)待模具B表面的第一层模具底漆固化后，使用P80～P240干砂纸由粗到细进行第二次打磨，获得模具C；7)用少量原子灰对模具C露出材料部分进行修补，获得模具D；8)待模具D表面的原子灰固化后，在模具D表面涂刷第二层模具底漆，获得模具E；9)用P80～P500的砂纸由粗到细对模具E进行第三次打磨后，用P500～P800的耐水砂纸对其进行水磨；10)水干后，涂刷高光胶衣，获得模具F；11)用P80～P500干砂纸由粗到细对模具F进行第四次打磨，再用P500～P1200的耐水砂纸进行水磨，得到光亮的阳模；(2)制造翻阴模：1)阳模表面预处理：在制作玻璃钢阴模之前首先要对制得的阳模进行表面处理，即用酒精擦拭阳模表面，清洗阳模表面的污渍，获得洁净阳模，定义为阳模A；2)涂覆化学脱模剂：在阳模A的表面涂覆多层化学脱模剂，形成脱模剂层，每层化学脱模剂层涂覆好后挥发5-30秒后擦除多余的部分；每层化学脱模剂层之间需要至少15分钟的固化时间，在涂完最后一层之后至少需要固化一个小时，获得带多层化学脱模剂的模具，定义为阳模B；3)将制作好的法兰边用热熔胶固定在阳模B边缘，用压敏胶带密封PP空心板之间的缝隙，获得阳模C；4)用填充蜡密封法兰与阳模C的缝隙，注意拔模角度，获得阳模D；其中拔模角度控制在-30°～+30°；5)在阳模D的表面涂刷模具胶衣层，其中模具胶衣层分两次涂覆，模具胶衣层的总厚度控制在0.8mm内，其中第一层刷0.3-0.4mm均匀厚度，室温20℃固化2-3小时后，再刷第二层0.3-0.4mm厚度，室温下至少固化4小时，放置一夜，获得带涂覆模具胶衣的模具，定义为阳模E；6)在阳模E表面涂刷玻璃纤维作为偶联层，涂刷过程中确保玻璃纤维帖服阳模E上所有的拐角，需要特别注意尖角的地方，从而获得带偶联层的模具，定义为阳模F；7)在阳模F表面涂刷积层树脂：至少铺4层的玻璃纤维，在阳模F上刷一层树脂接着铺一层玻璃纤维，一层树脂对应一层玻璃纤维，每一层树脂的用量为铺覆在其上玻璃纤维质量的4倍，将玻璃纤维全部铺覆在阳模E上；当开始固化的时候，颜色将从棕色变为深棕色，保证树脂固化时间在24小时以上；其中树脂和玻璃纤维的重量比例为4:1，然后固化24小时，获得翻阴模；(3)制造碳纤维复合材料车身：1)在翻阴模表面涂上多层化学脱模剂，每层之间最少间隔15分钟，最后一层涂完之后至少要1小时之后，获得翻阴模A；2)在翻阴模A表面添加第一层脱模布层，这层脱模布是密封阴模中的第一层，是一层可撕掉的布料，完成部件后被撕掉，保证脱模布能够覆盖碳纤维布，获得带脱模布层的翻阴模，定义为翻阴模B；3)在翻阴模B的脱模层上按需求放置碳纤维布，并用透明胶带轻轻固定，获得带碳纤维布层的翻阴模，定义为翻阴模C；4)在翻阴模C的表面添加第二层脱模布层，这层脱模布层同样是一层可以撕掉的布料，完成部件后将会被撕掉，保证脱模布能够覆盖碳纤维布，获得翻阴模D；5)添加导流网层：将导流网剪成和脱模布层尺寸一样或者更大的形状后覆在翻阴模D位于上层的脱模布层表面，导流网充分延伸到注胶座，确保一旦抽真空，树脂从真空管和树脂进料螺旋管中自由贯穿到翻阴模D的碳纤维布层中，获得覆盖导流网层的翻阴模，定义为翻阴模E；6)固定螺旋管：将两根树脂进料螺旋管分别固定在翻阴模E相对两条边上的导流网上，使得树脂沿着翻阴模E的一侧向另一侧迅速均匀地分布，确保树脂从螺旋管进流到导流网中；7)定位硅胶连接器：硅胶连接器(又称注胶座)的下侧通道连通树脂进料螺旋管；树脂进入螺旋管从该通道穿过，确保树脂从真空管经过注胶座流到树脂进料螺旋管中去；注胶座固定在树脂进料螺旋管的中间部位，按下注胶座，使树脂进料螺旋管镶嵌到注胶座中，以便螺旋管在注胶座的底部将树脂均匀分布到翻阴模E的一边；8)粘贴密封胶带：密封胶带粘贴在翻阴模E的法兰边，将一块比翻阴模E面积大至少50％的真空袋薄膜，从角落里开始，剥离密封胶带背部的纸，按下真空袋薄膜，粘到暴露的密封胶带上，使真空袋薄膜和密封胶带粘在一起，建立一个密封环境，整个过程保证真空袋无褶皱或者折痕的从前到后将整个翻阴模E覆盖起来，形成密封阴膜系统；9)连接和密封树脂进料罐：所有真空袋薄膜都堆叠好后，即碳纤维布被密封到真空袋里，在树脂进料接头的真空袋薄膜上弄一个裂口，连接树脂导流管，树脂从进料罐通过注胶座顺畅地在密封阴膜系统中流动；10)连接和密封树脂收集器：剪下一段足够长的真空管，用于连接树脂收集器和在连接树脂进料罐的注胶座对面的那个注胶座，把真空管一端推进真空袋后用密封胶带...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，徐威，陈光耀，俞凯南，魏暕，陈泽凯，王玖乐，侯亮，姚铮杰，唐康人，胡钱坤，冯森尧，陈佳亮，郑嘉伟，周嵩，胡任远，徐天一，计晨，龚佐民，李操，周文龙，蔡姚杰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33