碳纤维复合材料上边梁及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维复合材料上边梁及其制备方法，此上边梁组成包括连续碳纤维和快速固化树脂，制备方法是采用3D编织技术制备预制体，采用HP‑RTM工艺成型为最终的上边梁部件。3D编织预制体为碳纤维和玻璃纤维混合编织而成，碳纤维作为轴向纱线，玻璃纤维作为编织纱线。HP‑RTM工艺是一种高度自动化、成型时间3‑5min的高效率复合材料成型工艺。此上边梁制造采用3D编织技术和HP‑RTM工艺相结合的工艺方案成型，高度的自动化，提高了产品的质量，达到极高的产品合格率。另外，此上边梁采用碳纤维树脂基复合材料材质，与传统金属结构相比，减重可达20％左右，同时由于碳纤维比强度、比模量高，所以可以确保上边梁的强度和刚度达到要求。

【技术实现步骤摘要】
碳纤维复合材料上边梁及其制备方法
本专利技术是关于一种上边梁，特别是关于一种适用于各种机动车辆、电动车辆的碳纤维复合材料上边梁及其制备方法。
技术介绍
目前汽车的上边梁大部分为金属结构，由冲压而成。其缺点是重量较重，不能满足汽车轻量化的需求，同时也加剧了能源的消耗。因此，在满足上边梁刚度、强度和防撞等基本性能要求的基础上，亟待对上边梁进行轻量化设计，减少能源消耗。目前采用碳纤维复合材料替代金属上边梁结构的方案较多，且已在某些车型上实际应用。目前，碳纤维复合材料的上边梁成型方案主要采用预浸料、低压RTM等传统复合材料成型工艺。其中，预浸料工艺是采用预浸料缠绕到芯材上制备成预制体，预制体放入模具中加热固化成型。其缺点是预制体由手工缠绕而成，很难保证预制体的一致性，产品合格率很难保证；并且，成型周期较长，很难达到量产要求。低压RTM是指由低粘度树脂在闭合金属模具中流动浸润增强材料并固化成型的一种工艺技术。其缺点是低压RTM整个操作过程自动化程度低，生产效率低下，且人员操作影响因素较大，导致产品质量均一性较差；另外，低压RTM生产节拍较长，无法满足汽车行业高效率的要求。公开于该
技术介绍
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【技术保护点】
1.一种碳纤维复合材料上边梁，其特征在于，包括预制体以及树脂，所述树脂浸润所述预制体，所述预制体包括：3D编织复合材料，以及芯材，其被所述外层包裹。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料上边梁，其特征在于，包括预制体以及树脂，所述树脂浸润所述预制体，所述预制体包括：3D编织复合材料，以及芯材，其被所述外层包裹。2.如权利要求1所述的碳纤维复合材料上边梁，其特征在于，所述三维编织复合材料为碳纤维和玻璃纤维混合编织而成，碳纤维作为轴向纱线，玻璃纤维作为编织纱线。3.一种碳纤维复合材料上边梁的制备方法，其特征在于，所述制备方法采用HP-RTM成型工艺，所述制备方法包括以下步骤：预制体制备步骤：用碳纤维作为轴向纱线，用玻璃纤维作为编织纱线，采用3D编织工艺将所述轴向纱线以及所述编织纱线编制在芯材的外面形成预制体；以及注塑固化步骤，其包括以下步骤：步骤一：将所述预制体制备步骤制备的所述预制体放置在HP-RTM夹持平台上；步骤二：机械手抓取所述预制体并将其放入模具中；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：段振锦，何鹏，高岩，张美珍，李世春，
申请(专利权)人：康得复合材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13