[发明专利]一种复合材料成型方法

说明书

本发明提供一种复合材料成型方法，具体涉及材料成型领域。本发明复合材料成型方法包括如下步骤：提供一预成型模具；将预浸料按照所需尺寸进行裁剪；将裁剪后的所述预浸料铺贴至所述预成型模具上，制得预成型体；将所述预成型体置于模具内压制，制得所需复合材料制品。本发明通过将预浸料在预成型模具上制成预成型体，可以大大节约复合材料的成型时间，节省人力物力成本。

技术领域

本发明涉及材料成型领域，具体涉及一种复合材料成型方法。

背景技术

热固性预浸料模压成型(Preprep Compression Molding，PCM)，指的是环氧树脂与连续玻璃纤维布在充分浸润下取得预浸料，再将成型预浸料在模具中加温加压下获得制件。预浸料因具有精确的纤维、树脂配比越来越被广泛的应用。而PCM成型工艺作为一种理想的热压罐外热压工艺，能够缩短成型周期、提高生产效率，且制品尺寸精度高、表面光洁度好、重量轻、生产成本相对较低、容易实现复杂构件的一次成型。

PCM工艺在预浸料成型时根据预浸料特点需要在常温的模具上铺料成型，且铺料时因产品型面的原因，既要保证产品的力学、气密性能符合要求，还要求铺料的效率提高，因此铺层工序成为制约产能的一个主要因素。传统的PCM工艺采用的是一模多腔，即在一套上、下模具中间配合有一个或者几个中套模具来实现产品模压成型，这在一定程度上加快了生产的节拍。一模多腔存在如下缺点：中套模具的材质与上、下模具材质相同甚至比模具材质要求还要高，制作中套模具的成本高；上模、中套模具和下模需要高精度配合，且模具配合时产生误差累计，产品壁厚的超差变大；中套模具升温慢，压制时在中套模具上放置预浸料预成型体，通过下模把热量传导给中套模具，使中套模具从室温升到所需的成型温度，中套模具的升温时间在一定程度上降低了生产效率；成型完的中套模具降温慢，模具上模的成型温度比较高，从下模上取下中套模具要冷却降温才能进行脱模和铺层，要想加快降温速率需要额外增加冷却措施。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种复合材料成型方法，以改善传统成型方法工艺复杂、制备成本高的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种复合材料成型方法，所述方法包括如下步骤：提供一预成型模具；将预浸料按照所需尺寸进行裁剪；将裁剪后的所述预浸料铺贴至所述预成型模具上，制得预成型体；将所述预成型体置于模具内压制，得到复合材料制品。

在本发明一示例中，所述预成型模具的成型面与所述复合材料制品的形状相匹配。

在本发明一示例中，所述预成型模具材料为铝材、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS)或代木材质。

在本发明一示例中，所述预浸料为连续纤维增强环氧树脂基复合材料，所述连续纤维增强环氧树脂基复合材料按体积百分比计，包括：连续纤维57％～63％、环氧树脂基体37％～43％。

在本发明一示例中，所述将裁剪后的所述预浸料铺贴至所述预成型模具上，制得预成型体，包括：将所述预成型模具的温度保持在18～26℃，将裁剪后的所述预浸料依次铺贴至所述预成型模具上预成型，其中，所述预浸料的铺贴层数由所述复合材料制品确定。

在本发明一示例中，所述将所述预成型体置于模具内压制，得到复合材料制品，包括：将所述预成型体放置在所述模具的下模上；将所述模具的上模与所述下模合模；将所述模具的温度调节至所需温度，将所述预成型体压制成型。

在本发明一示例中，所述模具的上模温度为137～143℃，所述模具的下模温度为117～123℃。

在本发明一示例中，将所述预成型体压制成型时的压力为每平方米投影面积2.5Mpa。

在本发明一示例中，将所述预成型体压制成型时的压制时间为10～12min。