[发明专利]一种抗冲击碳纤维复合材料机头罩的制作方法

权利要求书

1.一种抗冲击碳纤维复合材料机头罩的制作方法，该制作方法所生产的机头罩包括锥头(1)和锥体(2),其中,所述锥体(2)包括锥体外面板(2-1)、锥体泡沫(2-2)和锥体内面板(2-3)，所述锥头(1)、锥体外面板(2-1)，锥体泡沫(2-2)和锥体内面板(2-3)各自成型后，再在热压罐中胶接而成；所述锥头（1）采用长碳纤维增强热塑性树脂材料，该热塑性树脂为PEEK、PI、PA、PP、PE、PC、PET、PBT、TPU或者ABS，该长碳纤维为纤维长度为15mm-30mm质量分数为30%-60%的T300碳纤维，所述锥体外面板(2-1)采用长碳纤维和长芳纶纤维增强热塑性树脂材料，该热塑性树脂为PEEK、PI、PA、PP、PE、PC、PET、PBT、TPU或ABS中的其中一种或几种，该长碳纤维为纤维长度为15mm-30mm质量分数为20%-40%的T300碳纤维，该长芳纶纤维为纤维长度为15mm-30mm质量分数为5%-30%的Kevlar纤维，且锥体外面板（2-1）厚度为1mm-3mm，所述锥体泡沫（2-2）采用成品PMI泡沫拼接而成，所述PMI泡沫厚度为5mm-20mm，所述锥体内面板(2-3) 采用T300碳纤维平纹织物增强5284RTM环氧树脂材料，所述锥体内面板（2-3）厚度为1mm-2mm；其特征在于：该机头罩的制作方法通过以下步骤实现：

①将长碳纤维和热塑性树脂材料通过挤出机挤出注塑成型锥头（1）；

②将长碳纤维、长芳纶纤维和热塑性树脂材料通过挤出机挤出注塑成型锥体外面板（2-1）；

③将锥体泡沫（2-2）延机头罩径向切割成4片，并进行热定型，使其与机头罩贴合；

④在模具中铺覆4-12层碳纤维织物，用定型剂固定好后合上模具，将5284RTM环氧树脂加热至75℃-85℃后注入模具中，在135℃-145℃保温保压下固化1-1.5小时后降温至60℃以下脱模取出得到锥体内面板（2-3）；

⑤将步骤③切割成型的4片锥体泡沫（2-2）拼接，并在其上、下两侧分别铺设步骤②中的锥体外面板（2-1）和步骤④中的锥体内面板（2-3），并将胶膜贴于：锥体泡沫（2-2）各分割面之间，锥体泡沫（2-2）与锥体内面板（2-3）接触面, 锥体泡沫（2-2）与锥体外面板（2-1）接触面，锥体内面板（2-3）与锥体外面板（2-1）接触面之间；将阳模模具置于机头罩锥体内部，机头罩锥体端部安装好锥头（1），并在锥头（1）与锥体（2）之间放置一层胶膜，然后胶接成型，即得抗冲击碳纤维复合材料机头罩；

其中，在步骤①中，所述锥头（1）采用PEEK树脂和质量分数为40%长度为20mm的T300碳纤维；在步骤②中，所述锥体外面板(2-1)采用PEEK树脂、质量分数为30%长度为20mm的T300碳纤维和质量分数为10%长度为20mm的Kevlar芳纶纤维的混合体，所述锥体外面板(2-1)厚度为2mm；在步骤③中，所述锥体泡沫（2-2）选用厚度为10mm的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫；在步骤④中，所述锥体内面板（2-3）为铺覆8层T300碳纤维织物，铺层方向为[（0°,90°)/(±45°）]_2s,用定型剂固定好后合上模具，将5284RTM环氧树脂加热至80℃后注入模具中，在140℃保温保压下固化1小时后降温至60℃以下脱模取出得到锥体内面板（2-3），所述锥体内面板（2-3）厚度为2mm。

2.根据权利要求1所述的抗冲击碳纤维复合材料机头罩的制作方法，其特征在于：在步骤⑤中所述胶接采用在机头罩最外层包裹一层真空袋，打包抽真空后在热压罐内胶接成型，固化温度为175℃-185℃，固化时间为1-1.5小时，固化后降温至60℃以下脱模取出。

3.根据权利要求1所述的抗冲击碳纤维复合材料机头罩的制作方法，其特征在于：在步骤⑤中所述胶接采用在机头罩最外层包裹一层真空袋，打包抽真空后在热压罐内胶接成型，固化温度为180℃，固化时间为1小时，固化后降温至60℃以下脱模取出。