[发明专利]一种碳纤维支架复合成型的制造方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维支架复合成型的制造方法。通过在拐角交汇处填充包括发泡材料的填充材料和分段式布置尼龙风管结合的方式来制备雷达碳纤维支架，确保每一段尼龙风管有足够向外扩张的力，同时也不容易破损；对于最容易出现破损塌陷的拐角交汇处，发泡材料会持续的向外提供作用力也可以保证制品质量。

技术领域

本发明涉及纤维复材成型领域，尤其涉及一种碳纤维支架复合成型的制造方法。

背景技术

传统碳纤维复材制品制造方法：一、手糊工艺即在一个标准大气压下手工贴合碳布，使用手糊树脂进行涂刷，然后固话成型。此种方法存在诸多不利因素，特别对操作人员以及环境危害极大，同时生产制造周期长；二、尼龙风管吹气成型工艺，即将预浸料按设计排叠有序贴合后，内部预埋尼龙风管，然后合模加热，同时对尼龙风管进行吹气保压使预浸料充满型腔固化成型。此种方法在充气成型过程容易产生漏气而导致不良率；三、芯材模压成型工艺，即用硬质泡沫材料作为芯材(硬质泡沫多采用PMI/PU/PVC/巴沙木等)，将硬质泡沫通过cnc裁切成制品形状，然后在硬质泡沫上包覆预浸料，最后成型固化。此种方法主要存在以下问题：1、工序较为复杂CNC成本高，2、物料成本高(胶黏剂、硬质泡沫)3、制品外观难以保证。四、大型真空热压罐制造工艺，即将复合材料毛坯、蜂窝夹芯结构或胶接结构用真空袋密封在模具上，于热压罐中，在真空(或非真空)状态下，经过升温,加压，保温(中温或高温)，降温和泄压过程，使其成为所需要的形状和质量的成型工艺方法。作为复合材料制件主要生产设备的热压罐，是一个具有整体加热系统的大型压力容器。其常见的结构是一端封闭，另一端开门的圆柱体，为复合材料制件的压实和固化提供必要的热量和压力，例如常用的航空热固性材料(高温固化环氧树脂)的固化温度为150-175℃，固化压力为500-600kPa，故此真空热压罐罐体本身就需要高额的制造成本，同时利用此工艺成型时热压罐需要消耗巨大的电力能源来保证罐体内能保持住高温高压的状态。也因此使得热压罐制造工艺的制造成本相当昂贵。

发明内容

为解决以上问题，本发明提出一种碳纤维支架复合成型的制造方法。

为实现上述目的，本发明提供一种碳纤维支架复合成型的制造方法，包括如下步骤：

S1，根据制品设计厚度，在模具中依据排叠设计将预浸料一层层贴合于模具上，预浸料中的碳纤维预浸布与模具贴合；

S2，在制品的拐角交汇处填充上填充材料，使整个制品分成若干独立不相通区域，在填充材料内部，再根据实际安装要求将预埋块置入碳纱中打孔并锁死，同时分别布置尼龙风管；成型后预埋块就和整个制品融为一体；

S3，反包碳纱，然后在碳纱上面盖上碳纤维预浸布后合上模盖，将模具锁紧置入成型台，打开空压机以脉冲形式冲压同时120-150℃加热成型0.5-3h；优选0.5-1.5h。

S4，将模具冷却脱模，同时抽出纤维制品内的尼龙风管，即得到碳纤维支架。

进一步，所述S1步骤中的预浸料为碳纤维预浸布，角度纱和零度纱，其中角度纱和零度纱交错贴合以增加整体结构强度。

进一步，所述S2步骤中的预埋块材质是具有导热功能的材料，优选是矽胶块或金属块或耐130度以上的工程塑料块；更优选的，金属块的材质为纯金属或合金的材质；最优选的，纯金属为铝、铁、铜或钛；合金为铝合金、铁合金、铜合金、钛合金或不锈钢。所述耐高温的工程塑料块为耐130℃高温的塑料块，比如PEEK聚醚醚酮。

进一步，所述S2步骤中填充材料为轻质高强，且耐150℃高温的材料。

进一步，所述S2步骤中填充材料为如下任何一种：

1)先将PU块或PMI、PVC按照交汇处的形状裁切，再包覆一层1-4mm的发泡芯材后所得的即为填充材料；

2)加热发泡芯材以预型出交汇处的形状后；然后再包覆一层1-4mm的发泡芯材所得的即为填充材料；