[发明专利]金字塔型纤维增强复合材料点阵夹芯板的制备方法

摘要

金字塔型纤维增强复合材料点阵夹芯板的制备方法，涉及一种纤维增强复合材料金字塔型点阵夹芯板的制备方法。本发明是为了解决现有的刚性模具成型方法无法对点阵芯子在径向方向施加成型所需压力，使得点阵芯子易劈裂，脱模时容易损伤点阵芯子中部，降低点阵夹芯板力学性能的问题。制备方法步骤如下：一、制备由多个单体和两个边板构成的刚性模具；二、清洗模具表面；三、固定刚性模具；四、卷制纤维柱；五、制备组合模具，在刚性模具第一圆形通孔和第二圆形通孔内插入包有纤维柱的环形热膨胀芯膜套；六、铺放面板，在组合模具的上下表面铺放单向纤维预浸料；七、夹芯板固化。本发明用于制备金字塔型纤维增强复合材料点阵夹芯板。

主权项

一种金字塔型纤维增强复合材料点阵夹芯板的制备方法，其特征在于制备方法的步骤如下：步骤一：制备刚性模具，刚性模具由多个单体(1)和两个边板(2)构成，每个单体(1)的横截面形状为梯形，每个边板(2)的横截面形状为直角梯形；在每个单体(1)的一个斜面上加工多对沿该斜面宽度方向贯通的第一半圆形通孔(1‑1)，每对第一半圆形通孔(1‑1)呈八字形设置，在每个单体(1)的另一个斜面上与每对第一半圆形通孔(1‑1)相对应位置处加工多对沿该斜面宽度方向贯通的第二半圆形通孔(1‑2)，每对第二半圆形通孔(1‑2)呈八字形设置，将多个单体(1)一正一倒相间平铺设置构成平板状，相邻两个单体(1)上的相对应的多对第一半圆形通孔(1‑1)一一对应并组合构成多对第一圆形通孔(3)，呈平板状设置的多个单体(1)的两侧各设置有一个边板(2)，在每个边板(2)的斜面上与其相邻单体(1)的多对第二半圆形通孔(1‑2)相对应位置处加工多对第三半圆形通孔(2‑1)，每对第三半圆形通孔(2‑1)呈八字形设置，由边板(2)上的多对第三半圆形通孔(2‑1)与相邻单体(1)上的多对第二半圆形通孔(1‑2)一一对应组合构成多个第二圆形通孔(4)，第一圆形通孔(3)与第二圆形通孔(4)的孔径相等，边板(2)上的斜面与相邻单体(1)上的斜面相吻合，多个单体(1)和两个边板(2)可拆卸连接；步骤二、模具处理：用丙酮溶液清洗刚性模具和热膨胀芯模套(5)的表面，然后用脱模剂处理刚性模具和热膨胀芯模套(5)的外表面；步骤三、固定刚性模具：用夹具将刚性模具固定；步骤四、卷制多个纤维柱(6)；用纤维预浸料卷制多个纤维柱(6)，纤维柱(6)的卷制方向垂直于其轴向方向，且纤维柱(6)的数量与热膨胀芯膜套(5)的数量相等，纤维柱(6)的外径与热膨胀芯膜套(5)的内径相匹配，将卷制成的纤维柱(6)塞进热膨胀芯膜套(5)内；步骤五、制备组合模具：在刚性模具的每个第一圆形通孔(3)和第二圆形通孔(4)内插入包有纤维柱(6)的环形热膨胀芯膜套(5)，并使包有纤维柱(6)的热膨胀芯膜套(5)的外径与刚性模具的第一圆形通孔(3)和第二圆形通孔(4)的孔径相匹配，使纤维柱(6)的两端外露在刚性模具外面；步骤六、铺放面板：在组合模具的上下表面以0℃～90℃铺放单向纤维预浸料，在铺设过程中将露在刚性模具外面的多个纤维柱(6)的两端沿纤维柱(6)的轴向劈开，并将其预埋在组合模具上下表面的预浸料之中；步骤七、夹芯板固化：将铺放好纤维预浸料的组合模具放在液压机上加温加压固化，固化温度为100℃～120℃，固化压力为1Mpa～2MPa，固化时间为1.5h～2h；步骤八、脱模：拆下夹具，分别将刚性模具中的两个边板(2)和多个单体(1)沿宽度方向拆卸，再将多个热膨胀芯膜套(5)用刀片划开后去掉，制得纤维增强复合材料金字塔型点阵夹芯板。