一种复合材料成型工艺制造技术

本发明专利技术属于材料制备技术领域，涉及一种复合材料成型工艺，为了解决现有一些复合材料（主要是那些包括表层以及位于表层内的芯层，且芯层一般为泡沫，表层一般为织物的复合材料）普遍采用如手糊或预浸料模压等成型工艺制备，制成的产品存在产品质量（主要体现在产品的物理性能上）不够稳定或产品表面存在针孔和色差等问题，本发明专利技术提供了一种复合材料成型工艺，该工艺分别用两种不同的方法来制备复合材料的内层和外层，使用本发明专利技术技术方案即可有效的解决上述技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料制备
，涉及一种复合材料成型工艺，所述复合材料包括 表层以及位于表层内的芯层，所述芯层一般为泡沫，表层为织物。
技术介绍
对于一些复合材料，例如厚度较厚的复材制品，一般IOmm以上，例如斜坡板、床 板、冲浪板、墙板、座椅、风电叶片等等，普遍采用双层结构，即表层以及位于表层内的芯层， 其制备工艺例如手糊成型及预浸料模压成型工艺均已被广泛应用，但各自存在缺点。手糊成型工艺，生产效率低、速度慢、生产周期长，产品质量不够稳定。由于操作人 员技能水平不同及制作环境条件的影响故产品质量稳定性差；生产环境差，气味大，加工时 粉尘多，而预浸料模压成型工艺，表面效果容易存在缺陷，易造成针孔和色差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于现有一些复合材料(主要是那些包括表层以及 位于表层内的芯层，且芯层一般为泡沫，表层一般为织物的复合材料)普遍采用如手糊或 预浸料模压等成型工艺制备，制成的产品存在产品质量(主要体现在产品的物理性能上) 不够稳定或产品表面存在针孔和色差等问题，并针对这些问题提供一种复合材料成型工 艺。本专利技术通过第一技术方案解决上述所提到的问题一种复合材料成型工艺，所述复合材料包括表层以及位于表层内的芯层，所述芯 层为泡沫，该工艺包括a、所述复合材料表层的制备步骤；b、复合材料表层包覆在芯层上的步骤；C、对复合材料固化成型的步骤；其特征在于所述复合材料表层包括由预浸料织物构成的外层以及位于外层及芯层之间、包覆 在芯层上的、由织物构成的内层，所述a步骤包括复合材料外层的制备步骤及复合材料内 层的制备步骤；所述复合材料外层的制备步骤包括(1)、在铺有第一树脂调配物的具有密封性的复合材料外层保护膜上铺上织物，使 织物与复合材料外层保护膜紧密贴合；(2)、将复合材料外层相对于复合材料外层保护膜的另一面贴在含有第一树脂调 配物的模具面上；使织物与模具面紧密贴合；(3)、撕开复合材料外层保护膜；所述复合材料内层的制备步骤包括①、将预浸料织物铺在复合材料外层织物面上，使预浸料织物与复合材料外层织4物面紧密贴合；②、在预浸料织物上再铺上预浸料织物，使预浸料织物之间紧密贴合；③、重复②步骤，直到复合材料内层铺完。正如本说明书
技术介绍
部分所述，现有技术(例如手糊成型及预浸料模压成型工 艺)均存在各自的缺点，同时考虑到人们对本专利技术所述复合材料的要求(即复合材料表面 具有优良的外观，而复合材料整体上又要具备较稳定的物理性能(例如拉伸、抗压、层间结 合等))，所以，本专利技术将复合材料的表层分为外层和内层，并相应的用两种不同的方法来分 别制备复合材料的外层和内层。产生复合材料表面针孔及不光滑的原因至少在于复合材料表面的树脂调配物分 布不均，树脂调配物分布过多，容易在复合材料表面产生积胶，分布过少，容易在复合材料 表面产生缺胶或针孔的现象。通常，解决上述问题可以使用如下技术方案在刷有树脂的模具面上铺上织物，使织物与模具面紧密贴合；在织物上刷上树脂， 然后再在刷上树脂的织物上铺上织物，使两织物紧密贴合，直到复合材料外层铺完。上述技术方案是一种通过人为的方法(例如通过刮板或滚轮之类的工具)将织物 很好的贴合在模具面上，去除多余的树脂调配物和气泡，或者使树脂调配物不足的地方浸 润到树脂调配物，避免产生积胶和缺胶等表观效果不良的情况，但这样的技术方案也存在 这样的缺点，即在去除多余树脂调配物和气泡时(一般采用压的手段)，会破坏复合材料外 层表面织物的纹路，并且本专利技术发现在赶气泡时，如果操作不慎，会在复合材料外层织物之 间产生局部的负压，容易导致空气进入，从而致使去除气泡失败。本专利技术所述第一技术方案的复合材料外层制备步骤的一个显著特征在于在复合 材料外层顶面(底面为与模具面贴合的一面)设置了复合材料外层保护膜，该膜的一个优 点在于去除多余树脂调配物和气泡时，压力直接作用于保护膜，并不会破坏复合材料外层 顶面，另一个优点在于保护膜所具有的密封性，在除气泡的过程中，只要从复合材料外层的 侧边(相对于顶面和底面而言)赶走空气后，由于织物表面有保护膜的阻挡作用，空气不会 再进入到织物和模具间，而此时处在保护膜以下的复合材料外层类似于真空状态，有一定 的负压，可以使织物更好地贴合在模具上，进一步避免缺胶积胶等问题，提升外观效果。当然，复合材料外层可以含有单层或多层织物，当复合材料外层含有多层织物时， 只需在第一技术方案的(1)步骤和(2)步骤之间增设以下两个步骤i、在织物上铺上第一树脂调配物，然后再在铺上第一树脂调配物的织物上铺上织 物，使两织物紧密贴合；ii、重复i步骤，直到复合材料外层铺完。本专利技术发现用第一技术方案的复合材料内层的制备步骤来完成复合材料内层的 制备，至少可以保证复合材料内层尺寸大小的稳定，同时改进复合材料整体的物理性能在复合材料表层的制备过程中，一般是用含有树脂的织物(例如本专利技术所述工艺 在复合材料外层及内层所分别使用的铺有第一树脂调配物的织物和预浸料织物)进行铺 层。在铺层时，一般的人工操作不能确保每次树脂调配物用量都相同；这会使复合材料内层 织物(例如厚度等)的尺寸大小不一致，当复合材料受到外力时(例如拉伸，受压等)，复合 材料内层不能均勻的分散外力(例如在积胶处所受的力较大)，从而影响复合材料整体的5物理性能；而第一技术方案在复合材料内层的制备步骤中使用的预浸料织物树脂调配物的 含量均勻一致，可避免此问题。本专利技术发现，采用第一技术方案至少可以满足复合材料表面具有优良的外观，而 复合材料整体上又要具备较稳定的物理性能，这也说明，复合材料外层对复合材料物理性 能稳定性的影响要小于复合材料内层。附图说明图1为实施例所述复合材料在下模的铺层结构示意图；图2为实施例所述复合材料合模后的结构示意图。具体实施例方式技术人员利用本说明书第一技术方案已经能够使制得的复合材料克服现有复合 材料的各种缺点，例如物理性能不稳定及外观性能的改进。而根据实际使用复合材料的情 况看，还需要提升复合材料的物理性能，因此，本具体实施方式有必要在
技术实现思路
所述技术 方案的基础上，对本专利技术的其它技术方案予以阐述。I.复合材料各层之间的结合力提升复合材料的物理性能的第一方面在于提升复合材料各层之间的结合力，由于 本说明书所述复合材料分为外层、内层及芯层，因此至少需要使外层和内层之间牢固结合、 内层和芯层之间牢固结合。(1).复合材料外层和内层之间的结合力本具体实施方式在复合材料外层的制备步骤中的(1)步骤和(2)步骤之间设有静置步骤。设置静置步骤的原因在于第一树脂调配物具有流动性，如果刚铺完外层马上将 外层保护膜撕开，进行内层的铺层，由于第一树脂调配物还未固化，粘度低，对于织物没有 很好的束缚性，所以轻微的刮碰就会影响外层的结构。通过静置步骤，第一树脂调配物达到 凝胶状态时，第一树脂调配物已经有一定的粘度，对纤维有一定的固结作用，轻微的碰触不 至于对外层结构造成破坏。对于静置时间，一般不能让第一树脂调配物完全固化，因为完全固化后，不利于内 层和外层的结合，外层的第一树脂调配物也不能挤出。为此，本具体实施方式认为静置时间 应当到第一树脂调配物处于发生凝胶的临界点时为止，所述发生凝胶的临界点的判定标准 为可从第一树脂调配物拉出连续长丝或者也可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种复合材料成型工艺，所述复合材料包括表层以及位于表层内的芯层，所述芯层为泡沫，该工艺包括a、所述复合材料表层的制备步骤；b、复合材料表层包覆在芯层上的步骤；c、对复合材料固化成型的步骤；其特征在于所述复合材料表层包括由预浸料织物构成的外层以及位于外层及芯层之间、包覆在芯层上的、由织物构成的内层，所述a步骤包括复合材料外层的制备步骤及复合材料内层的制备步骤；所述复合材料外层的制备步骤包括(1)、在铺有第一树脂调配物的具有密封性的复合材料外层保护膜上铺上织物，使织物与复合材料外层保护膜紧密贴合；(2)、将复合材料外层相对于复合材料外层保护膜的另一面贴在含有第一树脂调配物的模具面上；使织物与模具面紧密贴合；(3)、撕开复合材料外层保护膜；所述复合材料内层的制备步骤包括①、将预浸料织物铺在复合材料外层织物面上，使预浸料织物与复合材料外层织物面紧密贴合；②、在预浸料织物上再铺上预浸料织物，使预浸料织物之间紧密贴合；③、重复②步骤，直到复合材料内层铺完。2.根据权利要求1所述的一种复合材料成型工艺，其特征在于在(2)步骤和(3)步骤 之间设有静置步骤，该步骤将复合材料外层静置直...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗剑岚，朱家强，孙昊，赵鹏飞，王明，周新乐，
申请(专利权)人：上海晋飞复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31