[发明专利]碳纤维制品的成型方法

说明书

本发明涉及碳纤维成型领域，公开了一种碳纤维制品的成型方法，其中，该方法在液压机中进行，液压机包括上模板、下模板和模具，上模板与下模板之间形成密闭空间，模具设置在密闭空间内且位于下模板上，上模板设置有气体加压口，下模板和模具均设置有抽真空接口，且下模板的抽真空接口与模具的抽真空接口连通；所述方法包括将经过预浸渍的碳纤维置于模具中，并铺上真空袋，通过抽真空接口对模具进行抽真空并对模具进行加热，然后通过气体加压口向所述密闭空间充入气体，并使模具继续保持真空状态。本申请的成型方法制备的碳纤维制品质量更好，成本更低。

技术领域

本发明涉及碳纤维成型领域，具体涉及一种碳纤维制品的成型方法。

背景技术

碳纤维重量比铝轻，强度却高于钢，又有耐腐蚀、耐高温、模量高等优点，被称为“新兴材料之王”。目前成熟的成型工艺主要有SMC、RTM、真空袋压以及热压罐等四种成型工艺。其中，大部分的制品都采用热压罐工艺。不同碳纤维制品在使用热压罐工艺时，方法与步骤类似，基本上都是按照铺叠毛坯件、制真空袋、真空检漏、工件入罐、开升温程序、加压、保温保压、降温、降压停机、工件出罐的顺序进行的，主要区别在于模具的不同以及根据制品所需性能而设定的工艺参数。

热压罐成型法投资大、成本高，热压罐接轨复杂、造价高，投资大。每次使用时不仅消耗水、电、气等能源，还需要真空袋膜、密封胶条、吸胶粘、隔离布等辅助材料，使生产成本较大幅度增加。

CN201611250618.9公开了一种用于制备碳纤维件的高压均温系统，属于碳纤维复合材料制造技术领域。该系统包括鼓风加热炉、设置在鼓风加热炉外的真空泵、设置在鼓风加热炉内的金属耐压罐、设置在鼓风加热炉外且与金属耐压罐相连通的空气压缩机；所述的金属耐压罐从外至内依次设置真空袋、呼吸布、隔离膜和模具，真空袋上设置真空嘴，真空嘴与真空泵连接。本发明的高压均温系统通过使用金属耐压罐和空气压缩机提供系统需要的气压，从而无需使用体积庞大、成本高的热压罐，实现高温高压环境下进行碳纤维材料成型；通过本发明的高压均温系统可对碳纤维产品柔性批量制造，具有低成本，灵活性高的特点。

CN201010562570.1公开了一种混编式连续纤维增强热塑性结构板材热成型方法，首先在编织机上将预浸料混编为片状或带状预浸带；将预浸带铺放在模具上并用真空袋或聚酯薄膜密封；然后升温，抽真空，保持真空负压，当温度达到热塑性树脂的熔点时保温一段时间后保压降温成型；最后拆除真空袋或聚酯薄膜，得到结构板材。用此混编方法生产的结构板材，可以将预浸料内层间的空气驱除，压力通过纤维均匀传递，避免了纤维方向上发生偏移，还可以在原有纤维增强的基础上进一步强化，大大节约了成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种碳纤维制品的成型方法，该方法制备的碳纤维制品的质量更好，成本更低。

为了实现上述目的，本发明提供了一种碳纤维制品的成型方法，其中，该方法在液压机中进行，所述液压机包括上模板、下模板和模具，所述上模板与所述下模板之间形成密闭空间，所述模具设置在所述密闭空间内且位于所述下模板上，所述上模板设置有气体加压口，所述下模板和所述模具均设置有抽真空接口，且所述下模板的抽真空接口与所述模具的抽真空接口连通；

所述方法包括：将经过预浸渍的碳纤维置于所述模具中，并铺上真空袋，通过抽真空接口对模具进行抽真空并对模具进行加热，然后通过气体加压口向所述密闭空间充入气体，并使模具继续保持真空状态。

通过上述技术方案，采用本申请的成型方法制备碳纤维制品，具有以下优势：

(1)取消了复杂的热压罐结构以及热压罐工艺，使用液压机，且该液压机具有可以开闭的密闭空间，方便取放产品。

(2)对于SMC工艺，取消了模具腔的上模，只保留下模，并且可以抽真空。

(3)成品质量更好，成本更低，效率高。