[发明专利]一种可重复使用双层气袋的制备方法

说明书

本发明公开了一种气袋的制备方法，特别是一种可重复使用的双层气袋的制备方法，与现有技术相比，本发明所述的双层气袋，其内层为尼龙风管，外层为硅胶，用此气袋制作碳纤维产品时，硅胶与产品内表面直接接触，其剥离效果好同时又能保证产品内表面的光滑与平整，满足一些对内表面光滑度要求高的产品需求，本发明所述的双层气袋可用于制作规则产品或者异形产品，此外，双层气袋中外层的硅胶层气袋可重复多次使用，需再次使用气袋时，只更换内层尼龙风管即可，以达到降低成本的目的。

技术领域

本发明涉及一种气袋的制备方法，特别是一种可重复使用的双层气袋的制备方法。

背景技术

碳纤维具有低比重，高强度及高刚性的优点。由碳纤维制成的复合材料，重量只有钢的1/5，但其强度比钢还强。自上世纪以来，经过了几十年的发展，其应用越来越广泛。越来越多的产品开始采用碳纤维复合材料来制备。碳纤维复合材料已经发展出很多的成型方法，比如热压罐法，内袋压法，真空袋压法，树脂传递模塑法，热压法，拉挤法，卷管法等。各种不同成型方法适合成型不同形状的产品。其中，内袋压法对于比较复杂的造型的制件的制备有不可比拟的优点。

用内袋压法制备碳纤维复合材料制件的一般工艺如下：将碳纤维与树脂含浸，制成碳纤维预浸布；将预浸布裁切成需要的形状及大小；将裁切好的预浸布逐层叠放制成预成型体；预成型体置入带有进气接口的封闭型气袋；将预成型体置入成型模具的模腔内，合紧模具；将已置入预成型体的模具放进热压机内；对预成型体加热，使树脂聚合，并对预成型体内的气袋冲入高压气体，使预浸布层与层之间紧密结合，最终形成坚固的碳纤维复合材料结构体；成型完毕后自热压台取下模具，置入冷压台冷却；冷却后打开模具，取出制件。由于内袋压法需要将预浸布铺层，制成预成型体，如何使预成型体尽可能的与制品的形状大小接近，是一个很重要的课题。另一方面，预成型体气袋需可以在成型过程中承受高温高压,一般耐温范围在80-300度,高压范围在0.3-3Mpa，所以气袋的材料选择及制备便显得非常重要。用不同的气袋材料及制备方法制得的气袋成型出来的制件的内外表面是不一样的。

现有最常使用的气袋为尼龙风管，用拉挤的方式制得。其优点是成本低，同时壁厚薄，成型后易取出，不影响制品重量。缺点是该风管属于管型，单一的尺寸，很难与预成型体的内腔尺寸配合，所以，一般都要用尺寸比较大的风管放入预成型体的内腔。所以制得的制品其内腔的表面会有很多的皱折，影响产品的力学性能。同时，风管的尺寸未与预成型体很好匹配，所以，在成型过程中，很容易出现风管的过渡延伸导致破裂，从而导致高压气体泄漏，俗称漏风。在漏风处，复合材料的成型压力降低，并且，由于漏风的关系，该处的树脂会减少，并且局部温度过渡无法完全固化，从而导致产品报废。目前尼龙风管在内袋压法比较广泛运用。比如网球拍，自行车部件等。

现有的硅胶气袋工艺中，硅胶气袋需要采用专用模具、气袋里面需配有芯轴控制内型腔，以及采用专用设备来将硅胶硫化成型，最主要是现有工艺只能制作造型相对规则的产品，因为最终需要将芯轴抽出来才能实现硅胶气袋产品，如果有异型的产品就无法实现，另外，现有的硅胶气袋成本也比较高。

刘烈新等在公开号为CN101696732A的中国发明专利《新型双尼龙风管》中公开了一种新型双层尼龙风管，与普通尼龙风管不同之处是采用两种化学物质组合而成，此工艺仅限于规则的管形，不适用于异型的碳纤制品，如果采用此尼龙风管碳纤制品成型后产品内表面不平顺，皱折等，影响碳纤制品的强度，同包裹时也不易操作。

刘烈新等在公开号为CN103331899A的中国发明专利申请《一种新型复材加工成型气袋》公开了一种新型复材加工成型气袋，其主要是采用尼龙风管制作成3D的立体造型结构，采用激光缝合或高温缝合的方式，参照制品的形状制成具有尼龙气袋。其优点是形状比较贴近制品，又比较薄，成型后容易取出。但对于内表面需要光滑的产品，仍有限制。另外，由于该气袋内部无支撑，只能采用做完预成型体后放入，对于一些封闭型预成型体，无法采用。