[发明专利]一种制品及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于制造技术领域，具体涉及一种制品及其制造方法。

背景技术

作这目前强度最高、表现力最强的碳纤维，在家俱、汽车底盘、梁柱、管件上的运用却很少，其主要原因如下：

**工艺的困难：碳纤维只有通过强大压力使之和环氧树脂紧密结合，才能把其自身的强度表现出来；为了实现这个条件，一般采用模压加热的工艺。

**品质的问题：更大的问题在于品质，汽车底盘的基础材料为钢质的，梁柱及管件其基础材料更这复杂，在其上复合环氧树脂预浸的碳纤维或玻璃纤维，因为其热胀冷缩系数不，复合纤维的外层在一段时间后很容易和底层分离甚至裂开。特别是汽车在各种复杂的气候及地形条件行驶，且底盘上置发动机，温差很大；各种管件，特别是保温制冷的管件其承受的温差更大，对品质的要求也高。这点，是限制碳纤维或玻璃纤维在复合汽车底盘及复合管件行业的发展最主要的原因。

以下介绍按传统的方法，碳纤维或玻璃纤维在本专利所涉及行业中运用的工艺技术及品质问题：

1、在家俱行业中工艺技术及品质的问题：

若按传统的工艺，则存在设备、模具上投入高，加工困难，且通用性低等问题。对家俱来说，其体积巨大，形状各异，若采用模具进油压机台压紧加热的方式生产，其模具及设备的投入将是非常巨大，且操作非常困难、效率很低、能耗巨大，在成本上将无法承受，因此极人限制其在家俱行业的运用。

因为存在以上问题，也有人用如下方法把碳纤维运用在家俱上，但其效果很不理想，这里介绍如下：

方法一、在家俱表面直接黏贴碳纤维环氧树脂预浸布，然后加热(或直接静置)硬化成型，此方法虽然简单,但存在的问题如下：

**因为没有压力的作用，碳纤维的强度无法体现，且与家俱的结合度不好；

**加热的问题：家俱和碳纤维环氧树脂预浸布之间有空气间隙，加热后，家俱的材料还会释放出气体，更加大了层间的空气间隙，造成品质下降。

**用静置的方法：不加热静置一段时间后也会反应硬化，但速度太慢，效率太低，品质也很差。

方法二、在家俱表面直接黏贴已硬化好的碳纤维薄片：

此方法更加简单，制作的家俱外观也好看，但更无法利用碳纤维的强度，无非是起一种装饰的作用。

方法二、用不饱和树脂(即PP树脂)：不饱和树脂反应速度快、成本低，但其树脂本身的强度不够，且和底层粘合的强度也不足，不能充分体现出碳纤维的强度。为了体现碳纤维的强度，几乎都是用环氧树脂与之结合。

2、在汽车底盘上的工艺技术及品质的问题：

为了实现碳纤维和环氧树脂紧密结合这个基本条件，一般采用模压加热的工艺。但对体型巨大的汽车底盘(长度一般在4米以上，宽度一般在1.5米以上，而积在6平米以上)而言开发这么大的模具及热压机台，其模具及设备的投入将是非常巨大，且模具不能通用。

即使投入了这些模具及机台，其操作也将是非常困难、效率很低、能耗巨大，对一般车型而言，成本上将无法承受。

同时，若按传统的工艺，把碳纤维和汽车底盘的钢材直接结合，因为热胀冷缩系数不同的原因，在品质上无法保证。因此极大限制了钢碳复合汽车底盘的发展。

3、按传统的方法，碳纤维在加强梁柱及管件上的工艺技术及品质的问题：

按传统的生产工艺、碳纤维用在加强圆形梁柱及管件上，其工艺技术并无太大的问题，碳纤维环氧预浸布可很紧密地缠绕在圆管、圆柱之上，再用胶带固定加热即可。

但若为方形结构，还是有些问题，因为：在四角可紧密结合，但在平面段上无法紧密结合，这样会影响其强度及稳定性。

更大的问题是其品质问题：因为基础的梁柱及管件的材质(如钢、铜、铝、石材及水泥等)与碳纤维的热胀冷缩系数不一样，特别是作为保温保冷的管道或在室外使用，其基础层和碳纤维的外层在使用一段时间后很容易分离甚至裂开。这一点，在碳纤维布作为建筑补强上所表现出来的问题已屡见不鲜。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种效率高、成本低、强度高且品质稳定的制造方法及其制品。

本发明采用的技术方案为：一种制品，其包括基础内坯、第一纤维环氧树脂预浸布层、纤维基发泡环氧树脂布层以及第二纤维环氧树脂预浸布层，第一纤维环氧树脂预浸布层裹覆在基础内坯上，纤维基发泡环氧树脂布层裹覆在第一纤维环氧树脂预浸布层上，第二纤维环氧树脂预浸布层裹覆在纤维基发泡环氧树脂布层上，以上材质经加热发泡固化成型。

上述基础内坯为家俱粗坯、钢质轻型汽车底盘、各种材质的基础梁柱或管件。