[发明专利]网格交叉处无碳纤维堆积的复合材料格栅结构及制造方法

权利要求书

1.一种网格交叉处无碳纤维堆积的复合材料格栅结构的制造方法，其特征在于：方法由以下步骤制备而成：

步骤1：制作碳纤维复合材料格栅结构成型所需的格栅结构模具；所述的格栅结构模具主要由平台平面以及布置在平台平面上凸起的多个多边形网格块(1)而组成，各个多边形网格块(1)等间隔阵列排布布置，以相邻多边形网格块(1)之间的间隙作为成型槽；

步骤2：根据格栅结构模具中的多边形网格块(1)大小对整张碳纤维预浸料进行剪裁获得各条碳纤维预浸料(3)，共有两种尺寸的碳纤维预浸料(3)，第一种碳纤维预浸料(3)的长度为一个成型槽的宽度(2)与两块多边形网格块(1)的长度之和，第二种的碳纤维预浸料(3)长度为一个成型槽的宽度(2)和一块多边形网格块(1)的长度之和，每条碳纤维预浸料的宽度为一个成型槽的宽度；

步骤3：随后在格栅结构模具上进行复合材料格栅结构的铺层，在铺层过程中将剪裁好的各条碳纤维预浸料(3)依次布置在成型槽中，具体地：在每一层中，从最中间的多边形网格块(1)开始向周围的多边形网格块(1)进行碳纤维预浸料(3)的铺层，铺层方向以风车叶片形式和旋向布置，在同一层中对每个多边形网格块(1)周围的成型槽中铺置碳纤维预浸料(3)，每个多边形网格块(1)周围布置多条碳纤维预浸料(3)且以风车叶片形式和旋向布置，然后对格栅结构模具的最外层多边形网格块的外侧也进行铺层；

步骤4：不断重复步骤3，从下到上对各层进行铺层，且上下相邻两层的同一个多边形网格块(1)周围布置的多条碳纤维预浸料(3)的旋向布置相反，使得各层中碳纤维预浸料(3)的铺层布置交错；

步骤5：不断地重复步骤3和步骤4直至铺层达到预定的厚度；

步骤6：进行合模后在压力下进行加热固化成型，随后降温，待格栅结构模具冷却后，进行脱模，得到碳纤维复合材料格栅结构。

2.根据权利要求1所述的一种网格交叉处无碳纤维堆积的复合材料格栅结构的制造方法，其特征在于：所述的多边形网格块为三角形网格块、四边形网格块，四边形网格块为矩形网格块或方形网格块。

3.根据权利要求1所述的一种网格交叉处无碳纤维堆积的复合材料格栅结构的制造方法，其特征在于：所述格栅结构模具中多边形网格块的大小根据所需复合材料格栅结构的尺寸及形状的变化而进行调整。

4.根据权利要求1所述的一种网格交叉处无碳纤维堆积的复合材料格栅结构的制造方法，其特征在于：在铺层过程中，以任两个相邻层为一组相邻层组，在所有相邻层组选择至少一个相邻层组，在该相邻层组的两个相邻层之间的成型槽中局部地或者全部地穿插铺设连续的纤维。

5.根据权利要求1所述的一种网格交叉处无碳纤维堆积的复合材料格栅结构的制造方法，其特征在于：所述步骤4中的旋向分为左旋和右旋。

6.根据权利要求1所述的一种网格交叉处无碳纤维堆积的复合材料格栅结构的制造方法，其特征在于：当旋向为左旋时，各条碳纤维预浸料(3)分别布置在多边形网格块(1)的各条边所在的成型槽中，各条碳纤维预浸料(3)的一端位于多边形网格块(1)角落的成型槽处，且各条碳纤维预浸料(3)另一端以左旋的风车叶片方式向外直线延伸布置在该多边形网格块(1)各边所在成型槽以外的其他成型槽中，且位于与当前多边形网格块(1)相邻的另一多边形网格块(1)角落的成型槽中。

7.根据权利要求5所述的一种网格交叉处无碳纤维堆积的复合材料格栅结构的制造方法，其特征在于：当旋向为右旋时，各条碳纤维预浸料(3)分别布置在多边形网格块(1)的各条边所在的成型槽中，各条碳纤维预浸料(3)的一端位于多边形网格块(1)角落的成型槽处，且各条碳纤维预浸料(3)另一端以右旋的风车叶片方式向外直线延伸布置在该多边形网格块(1)各边所在成型槽以外的其他成型槽中，且位于与当前多边形网格块(1)相邻的另一多边形网格块(1)角落的成型槽中。

8.一种网格交叉处无碳纤维堆积的复合材料格栅结构，其特征在于：采用权利要求1-7任一所述方法制备而成。