运输车辆用复合材料整体式车身及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种使用复合材料通过同时固化法而形成的车身及其制备方法。本发明专利技术的一方面提供了运输车辆用复合材料整体式车身，其特征在于，该复合材料整体式车身通过使用夹心板整体成形为车身形状而获得，所述夹心板包括：芯材；用浸渍有合成树脂的增强纤维的预浸料制成的且为半固化的内皮材料，该内皮材料粘附在所述芯材的内表面上；用浸渍有合成树脂的增强纤维的预浸料制成的且为半固化的外蒙皮材料，该外蒙皮材料粘附在所述芯材的外表面上；以及插在所述芯材和外蒙皮材料之间的金属板材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有良好表面状态(surface state)的复合材料整体式车身及 其制备方法，该复合材料整体式车身使用复合材料通过同时固化法 (simultaneous curing method )而制得。
技术介绍
通常地，运输车辆(例如公共汽车或火车)所用的车身以将侧部车壳、 前部车壳、后部车壳和顶部车壳机械连接或者焊接到一个骨架(frame)上 的方式而形成。机械连接(mechanical joining)和焊接技术为劳动密集型并 花费许多生产时间的技术。由于连接工具(joining tool)随着时间流逝会发 生松动，因此用机械连接而连接的部分需要进行修理，可能产生噪音并面临 绝缘。另外，焊接的部分可能随时间流逝而变得脆弱且易于损坏。另一种技术是将各部分车壳粘结到骨架上的方法，但该方法与机械连接 法和焊接法相比具有许多的优点和缺点。该方法存在的一些问题是它需要 大量的时间进行粘结，需要检査车壳内每个部分的粘结强度的可靠性，且轻 质化效率较差。根据现有技术的工艺，复合材料整体式车身包括外蒙皮材料(outerskin material)、骨架、芯材(corematerial)和内皮材料。当用同时固化法来制备 车身时，由于在成型初期分别使用柔性预浸料(prepreg)制得外蒙皮材料和 内皮材料，若使用蜂窝夹芯(honeycomb core)作芯材，则外蒙皮材料和内 皮材料会在真空热压罐成型(vacuum autoclave molding)过程中被吸入蜂窝 结构的空隙内，从而得到劣质的表面。为了解决现有技术中的上述问题，现有技术中的车身通过以F步骤制备得到层压并固化外蒙皮材料、使用粘结板(adhesive sheet)插入骨架和芯材，以及层压和固化内皮材料。因此，使用了复合材料的成型产品的问题在于虽然它们性能优异，但是由于其高昂的制备费用而难以实现商业化且价格昂贵。此外，使用了复合材料的成型产品存在的另一个问题是由于没有使用同时固化法，该产品的表面差，甚至在接下来的上漆(painting)过程中需要极高的成本。
技术实现思路
因此，为了解决现有技术中存在的上述问题而做出了本专利技术，且本专利技术的一个目的是提供一种复合材料整体式车身，由于该复合材料整体式车身是使用同时固化法制备的，因而縮短了制备时间并降低了制备成本，且具有良好的表面状态。为了实现上述目标，本专利技术提供了一种具有良好表面状态的复合材料整体式车身，该复合材料整体式车身通过以下步骤而制得使用外蒙皮材料(金属板材(sheet metal plate)附着到或插入复合材料中)，对芯材和内皮材3N"进行层压，以及同时对它们进行固化。也就是说，本专利技术的一个方面提供了一种运输车辆用复合材料整体式车身，该复合材料整体式车身通过使用夹心板整体成形车身形状而获得，所述夹心板包括芯材；用浸渍有合成树脂的增强纤维的预浸料制成的且为半固化的内皮材料，该内皮材料粘附在所述芯材的一侧；用浸渍有合成树脂的增强纤维的预浸料制成的且为半固化的外蒙皮材料，该外蒙皮材料粘附在所述芯材的另一侧；以及插在所述芯材和外蒙皮材料之间的金属板材。在该情况下，所述金属板材内形成有多个孔。本专利技术的另一方面提供了一种运输车辆用复合材料整体式车身，该复合材料整休式车身通过使用夹心板整体成形车身形状而获得，所述夹心板包括芯材；用浸渍有合成树脂的增强纤维的预浸料制成的且为半固化的内皮材料，该内皮材料粘附在所述芯材的一侧；用浸渍有合成树脂的增强纤维的多个预浸料制成的且为半固化的外蒙皮材料，该外蒙皮材料粘附在所述芯材的另一侧；以及插在构成所述外蒙皮材料的所述多个预浸料之间的金属板材。在该情况下，所述金属板材内形成有多个孔。本专利技术的另一方面提供了一种运输车辆用复合材料整体式车身的制备方法，该方法包括以下步骤以与所述车身相同的形状和大小按照能整体形成车身的前方头部、后方头部、顶篷和侧部的方式来制备模具；在所述模具的内表面上层压外蒙皮材料，该外蒙皮材料使用浸渍有合成树脂的增强纤维的预浸料制成且为半固化的；在所述外蒙皮材料的内表面上层压金属板材或多孔金属板材；在所述金属板材的内表面上层压芯材；在所述芯材的内表面上层压内皮材料，该内皮材料使用浸渍有合成树脂的增强纤维的预浸料制成且为半固化的；以及使h述ji压材料在热压罐屮成型。本专利技术的另一方面提供了一种运输车辆用复合材料整体式车身的制备方法，该方法包括以下步骤以与所述车身相同的形状和大小按照能整体形成车身的前方头部、后方头部、顶篷和侧部的方式来制备模具；在所述模具的内表面上层压第一外蒙皮材料，该第一外蒙皮材料使用浸渍有基体材料(matrixmaterial)的增强纤维的预浸料制成且为半固化的；在所述第一外蒙皮材料的内表面上层压金属板材或多孔金属板材；在所述金属板材的内表面上层压第二外蒙皮材料，该第二外蒙皮材料使用浸渍有合成树脂的增强纤维的预浸料制成且为半固化的；在所述第二外蒙皮材料的内表面上层压芯材；在所述芯材的内表面上层压内皮材料，该内皮材料使用浸渍有合成树脂的增强纤维的预浸料制成且为半固化的；以及使上述层压材料在热压罐中成型。如上文所述，本专利技术能够解决由于缺乏同时固化法的技能而导致的加工复杂和表面状态劣质的问题。此外，本专利技术能够改善所述复合材料的脆性和疲劳特性。附图说明图1为表示根据本专利技术的一种优选实施方式的同时固化的车身整体外观的透视图。图2为图1中的车身沿A-A'线的剖视图。图3为图2中B区域的放大的剖视图。图4为表示了根据本专利技术另一种优选实施方式的同时固化的车身结构的放大的剖视图。图5为表示了根据本专利技术又一种优选实施方式的复合材料的层压结构的透视图。具体实施例方式将参考附图对本专利技术的优选实施方式进行具体描述。虽然结合优选的具体实施方式对本专利技术进行了描述，但本专利技术的范围不限于这些具体的实施方式。图1为表示了根据本专利技术的-种优选实施方式的同时固化的车身整体外观的透视图。由于前方头部1和后方头部2和顶篷3以及侧部4通过无需任何连接的同时固化法而具有整体结构，因此根据本专利技术的复合材料整体式车身是一种能有效地增强刚性和绝缘强度并减少噪音的结构。图2为图1中的车身沿A-A'线的剖视图。图2中，复合材料整体式车身10具有夹心结构，该夹心结构使用蜂窝结构或泡沫作为芯材ll，具体地说，所述复合材料整体式车身IO具有这样的结构从内到外依次层压有外蒙皮材料13、金属板材14、芯材ll和内皮材料12。图3为图2中B区域的放大的剖视图。如图3所示，外蒙皮材料13和内皮材料12使用浸渍有合成树脂的增强纤维的预浸料制成且为半固化的，并且根据所需强度和厚度被层压为单层或多层。在本专利技术中，浸渍在所述预浸料中的合成树脂为选自环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂等中的一种，且增强纤维为用碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维(Kevlar fiber)、硼纤维等织造的单向(o加-way)或双向(two-way)织物。为了增强该结构的轻质化效率、绝缘性、隔音性和刚性，用于该夹心结构的复合材料整体式车身的芯材11由各种类型的泡沫中的一种、各种类型蜂窝结构中的一种或泡沫铝等制成，所述泡沫例如聚氨酯泡沫、聚乙烯(PE)泡沫和聚氯乙烯(PVC)泡沫，所述蜂窝结构例如铝蜂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运输车辆用复合材料整体式车身，其中，该复合材料整体式车身通过使用夹心板整体成形为车身形状而获得，所述夹心板包括：芯材（１１）；用浸渍有合成树脂的增强纤维的预浸料制成的且为半固化的内皮材料（１２），该内皮材料（１２）粘附在所述芯材（１１）的一侧；用浸渍有合成树脂的增强纤维的预浸料制成的且为半固化的外蒙皮材料（１３），该外蒙皮材料粘附在所述芯材（１１）的另一侧；以及插在所述芯材（１１）和所述外蒙皮材料（１３）之间的金属板材（１４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵容俊，安致运，金兑京，
申请(专利权)人：韩国玻璃纤维株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]