碳纤维外壳的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维外壳的制造方法，包括步骤：将单向碳纤维预浸料叠层排布形成内层和中间层，中间层上的单向碳纤维预浸料与内层上的单向碳纤维预浸料呈大于0°的夹角；将碳纤维平纹布预浸料铺设在中间层上形成外层；内层、中间层和外层形成预成型原料；将预成型原料放入模具中并按预设的成型条件固化成型，形成外壳粗制品；对外壳粗制品进行结构精加工。本发明专利技术的碳纤维外壳的制造方法，通过该碳纤维外壳的制造方法生产制造出的碳纤维外壳，它的材质为碳纤维环氧树脂复合材料，因此该碳纤维外壳：比强度高、自重轻，利于显示设备的轻盈设计；比模量高、刚度大，抗摔性强；并且耐腐蚀性、耐高温性好，抗疲劳性能好，不易变形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到外壳制造工艺，特别涉及到一种。
技术介绍
随着科学技术的发展和市场竞争，显示设备(例如，电视机、电脑显示器等)不断的追求轻薄化。但是，目前的显示设备的外壳通常为金属、玻璃或塑料等材质，金属材质和玻璃材质的外壳通常重量大，使得显示设备整体笨重，搬运麻烦，不符合轻薄化设计；而塑料材质的外壳相较于金属材质或玻璃材质的外壳，虽然整体重量更小，但是其强度、刚度、耐疲劳和耐腐蚀性等性能较差。
技术实现思路
本专利技术提供一种，使得通过该方法可制造出一种重量小而且强度、刚度、减震性、耐疲劳和耐腐蚀性等各方面性能都更好的碳纤维外壳。本专利技术提出一种，包括步骤:将单向碳纤维预浸料按第一预设角度依次错开叠层排布，形成内层；将单向碳纤维预浸料按第二预设角度依次错开叠层排布在所述内层上，形成中间层，所述中间层上的单向碳纤维预浸料与所述内层上的单向碳纤维预浸料呈大于0°的夹角；将碳纤维平纹布预浸料铺设在所述中间层上形成外层；所述内层、中间层和外层形成预成型原料；将所述预成型原料放入模具中并按预设的成型条件固化成型，形成外壳粗制品；对所述外壳粗制品进行结构精加工。优选地，在所述将所述预成型原料放入模具中并按预设的成型条件固化成型的步骤之前还包括:将所述预成型原料按预设的尺寸进行裁剪。优选地，所述第一预设角度为90°，所述第二预设角度为90°，所述中间层上的单向碳纤维预浸料与所述内层上的单向碳纤维预浸料呈45°夹角。优选地，所述对所述外壳粗制品进行结构精加工的步骤包括:将外壳粗制品修边到规定尺寸；对外壳粗制品进行CNC加工，将铝合金片胶合到外壳粗制品上；对外壳粗制品进行打磨补土。优选地，所述对所述外壳粗制品进行结构精加工的步骤包括:对外壳粗制品进行打磨补土；将外壳粗制品修边到规定尺寸；对外壳粗制品进行CNC加工，将铝合金片胶合到外壳粗制品上。优选地，所述对所述外壳粗制品进行结构精加工的步骤之后还包括:在外壳粗制品的上喷涂底漆和面漆。优选地，所述将所述预成型原料放入模具中并按预设的成型条件固化成型的步骤具体包括:对模具升温使模具的温度达到第一预设温度，将所述预成型原料放入模具中，并在第一预设时间内对模具进行合模升温处理，使得模具合模后的温度达到第二预设温度，所述第二预设温度大于第一预设温度；在第二预设时间内，控制模具合模后的温度维持在第二预设温度；在第二预设时间到达时对模具进行加压，使模具合模后的温度在第三预设时间到达时达到第三预设温度和第一预设压力，所述第三预设温度大于所述第二预设温度；在第四预设时间内，控制模具合模后的温度维持第三预设温度和第一预设压力；对模具进行降温处理，使模具合模后的温度在第五预设时间到达时降低到第四预设温度，所述第四预设温度大于所述第一预设温度；对模具开模。优选地，所述在第一预设时间内对模具进行合模升温处理的步骤包括:A、对模具合模，并对合模后的模具进行升温，使得模具合模后的温度在第一预设时间到达时达到第二预设温度；B、在步骤A的执行过程中，若合模后的温度小于第二预设温度时，对模具开模并在第六预设时间到达时再合模，以对模具在升温过程中产生的挥发性气体进行释放；C、在步骤A的执行过程中，间隔第七预设时间重复执行上述步骤B，直到模具合模后的温度达到第二预设温度。优选地，所述在第一预设时间内对模具进行合模升温处理的步骤包括:D、对模具合模，并对合模后的模具进行升温，使得合模后的温度在第一预设时间达到时达到第二预设温度；E、在步骤D的执行过程中，在模具合模后的温度每递增一个预设值时，对模具开模并在第八预设时间到达时再合模，以对模具在升温过程中产生的挥发性气体进行释放。优选地，所述第一预设温度为80°C，所述第二预设温度为100°C，所述第三预设温度为140°C，所述第四预设温度为100°C，所述第一预设压力为1.7Mpa/cm2，所述第一预设时间为2min，所述第二预设时间为2min，所述第三预设时间为5min，所述第四预设时间为IOmin,所述第五预设时间为8min。本专利技术的，通过该生产制造出的碳纤维外壳，它的材质为碳纤维环氧树脂复合材料，因此该碳纤维外壳具有以下特性:比强度高、自重轻，利于显示设备的轻盈设计；比模量高、刚度大，抗摔性强；并且耐腐蚀性、耐高温性好，抗疲劳性能好，不易变形。【附图说明】图1是本专利技术第一实施例的流程图；图2是本专利技术第二实施例流程图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。【具体实施方式】应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，图1为本专利技术第一实施例的流程图。该实施例提到的，包括:步骤S10，将单向碳纤维预浸料按第一预设角度依次错开叠层排布，形成内层；将单向碳纤维预浸料按第二预设角度依次错开叠层排布在所述内层上，形成中间层，所述中间层上的单向碳纤维预浸料与所述内层上的单向碳纤维预浸料呈大于0°的夹角；将碳纤维平纹布预浸料铺设在所述中间层上形成外层；所述内层、中间层和外层形成预成型原料；步骤S20，将所述预成型原料放入模具中并按预设的成型条件固化成型，形成外壳粗制品；步骤S30,对所述外壳粗制品进结构精加工。外壳粗制品经过结构精加工形成碳纤维外壳成品。首先根据外壳的尺寸、力学性能要求设计原料(单向碳纤维预浸料和碳纤维平纹布预浸料)排布结构，然后按设计的排布结构将原料依次排布形成内层、中间层(叠在内层上)和外层(铺设在中间层上)，排布完成后得到预成型原料。本实施例中，优选第一预设角度为90°，第二预设角度为90°，且所述中间层上的单向碳纤维预浸料与所述内层上的单向碳纤维预浸料呈45°夹角。也就是说，在同一坐标系中，所述内层为单向碳纤维预浸料按0°和90°正交叠层排布形成，所述中间层为单向碳纤维预浸料按±45°错开叠层排布形成；所述外层为碳纤维平纹布预浸料。本实施例内层采用单向碳纤维预浸料按0°和90°正交叠层排布是为了在0°和90°方向上提供的刚性，以及保持整个外壳水平面的应力平衡；中间层采用单向碳纤维预浸料按±45°叠层排布是为了在模压过程中，整个单向碳纤维预浸料层面不会随着树脂的流动导致纹路变形(因为按0°和90°单向碳纤维预浸料层在模压的过程中是会纹路变形的)；外层采用碳纤维平纹布预浸料与中间层有同样的作用，同时最重要的是作为外观面使用。当然，本实施例也只是以上述的原料排布角度为例，对本实施例进行详细说明；上述角度值还可以用为其他角度，并不仅仅局限于上述角度。本实施例中，单向碳纤维预浸料是指浸泡在热固性环氧树脂中单向碳纤维，该单向碳纤维预浸料通常在_18°C的冷库中保存。碳纤维平纹布预浸料也是指浸泡在热固性环氧树脂中的碳纤维平纹布。当然，本实施例只是以热固性环氧树脂为例，热固性环氧树脂还可以用其他的热固性树脂替换。具体的，通过本实施例的生产出的碳纤维外壳，通过以下测试:1、高温高湿度测试:将使用此碳纤维外壳的样机置于高温60°C环境中储存96小时，碳纤维外壳无变形；同样，将使用此碳纤维外壳的样机置于高温40°且湿度93%的环境中储存168小时，碳纤维外壳无变形。2、盐雾测试:将碳纤维外壳置于乙酸盐雾(PH3.1?3.3，加适量冰乙酸配制)，温度35±0.2°C，持续时间48小时，碳纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维外壳的制造方法，其特征在于，包括步骤：将单向碳纤维预浸料按第一预设角度依次错开叠层排布，形成内层；将单向碳纤维预浸料按第二预设角度依次错开叠层排布在所述内层上，形成中间层，所述中间层上的单向碳纤维预浸料与所述内层上的单向碳纤维预浸料呈大于0°的夹角；将碳纤维平纹布预浸料铺设在所述中间层上形成外层；所述内层、中间层和外层形成预成型原料；将所述预成型原料放入模具中并按预设的成型条件固化成型，形成外壳粗制品；对所述外壳粗制品进行结构精加工。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维外壳的制造方法，其特征在于，包括步骤: 将单向碳纤维预浸料按第一预设角度依次错开叠层排布，形成内层；将单向碳纤维预浸料按第二预设角度依次错开叠层排布在所述内层上，形成中间层，所述中间层上的单向碳纤维预浸料与所述内层上的单向碳纤维预浸料呈大于0°的夹角；将碳纤维平纹布预浸料铺设在所述中间层上形成外层；所述内层、中间层和外层形成预成型原料； 将所述预成型原料放入模具中并按预设的成型条件固化成型，形成外壳粗制品； 对所述外壳粗制品进行结构精加工。2.根据权利要求1所述的碳纤维外壳的制造方法，其特征在于，在所述将所述预成型原料放入模具中并按预设的成型条件固化成型的步骤之前还包括: 将所述预成型原料按预设的尺寸进行裁剪。3.根据权利要求1所述的碳纤维外壳的制造方法，其特征在于，所述第一预设角度为90°，所述第二预设角度为90°，所述中间层上的单向碳纤维预浸料与所述内层上的单向碳纤维预浸料呈45°夹角。4.根据权利要求1所述的碳纤维外壳的制造方法，其特征在于，所述对所述外壳粗制品进行结构精加工的步骤包括: 将外壳粗制品修边到规定尺寸； 对外壳粗制品进行CNC加工，将铝合金片胶合到外壳粗制品上； 对外壳粗制品进行打磨补土。`5.根据权利要求1所述的碳纤维外壳的制造方法，其特征在于，所述对所述外壳粗制品进行结构精加工的步骤包括: 对外壳粗制品进行打磨补土； 将外壳粗制品修边到规定尺寸； 对外壳粗制品进行CNC加工，将铝合金片胶合到外壳粗制品上。6.根据权利要求1所述的碳纤维外壳的制造方法，其特征在于，所述对所述外壳粗制品进行结构精加工的步骤之后还包括: 在外壳粗制品的上喷涂底漆和面漆。7.根据权利要求1-6中任一项所述的碳纤维外壳的制造方法，其特征在于，所述将所述预成型原料放入模具中并按预设的成型条件固化成型的步骤具体包括: 对模具升温使模具的温度达到第一预设温度，将所述预成型原料放入模具中，并在第一预设时间内对模具进行合模升温处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗海宝，刘亚东，陈大华，
申请(专利权)人：深圳TCL新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：