[发明专利]轻质复合材料弹托及其制造方法

权利要求书

1.一种轻质复合材料弹托，其特征在于：包括由n块加强筋(1)与n+1块泡沫板(2)交替粘结并加工制成的弹托夹心结构，以及铺覆在弹托夹心结构表面的蒙皮(3)，n为不小于3的整数，所述加强筋(1)由多层碳纤维预浸料或多层玻璃纤维预浸料构成，所述蒙皮(3)由多层碳纤维布构成；所述加强筋(1)的单块厚度为蒙皮(3)厚度的1～3倍，所述泡沫板(2)的总厚度为加强筋(1)的总厚度的2～5倍。

2.根据权利要求1所述的轻质复合材料弹托，其特征在于：所述加强筋(1)由多层碳纤维预浸料构成。

3.根据权利要求1所述的轻质复合材料弹托，其特征在于：所述加强筋(1)、蒙皮(3)的各层布之间按照纤维长度方向0°/90°的顺序交替铺层，铺至所需厚度。

4.一种如权利要求1～3中任一项所述轻质复合材料弹托的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)根据弹托产品(4)的质量、外形尺寸及工况要求，设置蒙皮(3)的厚度、加强筋(1)的厚度与数量，以及泡沫板(2)的厚度与数量；

2)采用纤维材料A铺层制作加强筋(1)，根据加强筋(1)的厚度及单层纤维材料A的厚度计算铺层层数，然后按照纤维长度方向0°/90°的顺序交替铺层，铺至所需层数；

3)用胶粘剂将泡沫板(2)与加强筋(1)交替粘接在一起，直至其分别达到步骤1)中设置的数量，然后加热固化成型得到夹心结构坯料板；

4)将夹心结构坯料板机加成所需结构尺寸的弹托夹心结构；

5)采用纤维材料B铺层制作蒙皮(3)，根据蒙皮(3)的厚度及单层纤维材料B的厚度计算铺层层数，裁剪至所需形状和层数，再在裁剪好的纤维材料B的表面涂刷定型剂，并在弹托夹心结构表面涂刷胶粘剂，最后将涂有定型剂的纤维材料B逐层铺覆在弹托夹心结构表面得到弹托预成型体；

6)将弹托预成型体装入模具中，采用树脂传递模塑工艺进行产品成型，得到弹托产品(4)；

所述纤维材料A为碳纤维预浸料或玻璃纤维预浸料，所述纤维材料B为碳纤维布或玻璃纤维布。

5.根据权利要求4所述的轻质复合材料弹托的制造方法，其特征在于：所述步骤3)中，加热固化时，先在70～90℃下固化1～4h，再在110～130℃下固化1～4h。

6.根据权利要求4所述的轻质复合材料弹托的制造方法，其特征在于：所述步骤6)中，树脂传递模塑工艺包括如下步骤：将弹托预成型体装入成型模具中，对模具抽真空，然后将配制好的树脂在0.1MPa～0.5Mpa的压力下注入模具中，最后按照树脂的固化制度进行固化，固化完成后脱模得到复合材料弹托产品。

7.根据权利要求6所述的轻质复合材料弹托的制造方法，其特征在于：所述步骤6)中，当采用环氧树脂时固化制度为：在80～100℃下固化1～4h，再在120～140℃下固化1～6h；当采用双马树脂时固化制度为：依次在140～160℃、170～190℃和190～210℃下固化2～6h。

8.根据权利要求4所述的轻质复合材料弹托的制造方法，其特征在于：所述步骤3)、步骤5)中，胶粘剂采用环氧树脂类胶粘剂；所述步骤5)中，定型剂采用环氧树脂类定型剂；所述步骤6)中，树脂传递模塑成型工艺采用的树脂为环氧树脂或双马树脂。

9.根据权利要求4～8中任一项所述的轻质复合材料弹托的制造方法，其特征在于：所述纤维材料A采用碳纤维预浸料，所述纤维材料B采用碳纤维布，所述泡沫板(2)采用聚甲基丙烯酰亚胺或聚氨酯材料。