[发明专利]一种混杂纤维方格布复合材料汽车电池盒及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车零件技术领域，尤其涉及一种混杂纤维方格布复合材料汽车电池盒及其制造方法。

背景技术

汽车轻量化作为汽车现在以及未来发展的一个重要方向，越来越受到设计者们的关注，其中汽车轻量化的一个重要途径则是采用轻质材料。碳纤维复合材料具有优异的力学性能、低密度等特点，逐渐取代钢材被广泛应用于汽车产业。在汽车电池盒应用方面，CN105014988公开了一种碳纤维汽车电池盒及碳纤维汽车电池盒的制造方法，利用碳纤维层合结构复合材料代替钢制材料，在满足刚度、强度要求的同时，降低了电池盒的质量。

但由于碳纤维较为昂贵，若电池盒全部用碳纤维复合材料制备，成本将大大提高。

发明内容

为解决现有技术存在的碳纤维成本较高的缺陷，本发明提供一种混杂纤维的方格布复合材料汽车电池盒及其制造方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种混杂纤维方格布复合材料汽车电池盒，其是以玻璃纤维和碳纤维经剑杆机织工艺编织成的混杂纤维方格布作为增强材料，以环氧树脂为基材的复合材料；

其中所述混杂纤维方格布为四个铺层，铺层角度分别为0°、90°、0°、90°。

作为优选，所述的碳纤维为T300-3k，拉伸模量为230Gpa，拉伸强度3.53Gpa，所述玻璃纤维为E玻璃纤维，拉伸模量74GPa，拉伸强度3.5Gpa，所述的环氧树脂为NPEL-128环氧树脂。

进一步地，所述的增强材料与基材体积比为1：1。

上述的混杂纤维方格布复合材料汽车电池盒的制造方法，包括如下步骤：

(1)模具预处理：在模具表面用脱模剂擦拭，便于脱模；

(2)织物铺放：将混杂纤维方格布按照铺层角度平整的铺放在模腔内，不让其褶皱，并修掉多余的边角料；

(3)合模：将上模与下模合拢，周边密封紧固；

(4)树脂注射：将环氧树脂和固化剂混合均匀，然后从模具进胶口注入，充分浸润混杂纤维方格布；

(5)固化：将模具置于加热炉进行温控固化；

(6)脱模：分离上下模，将电池盒从模具中脱离出来并检查产品有无缺陷；

(7)后处理：用洁模剂清理模具和注胶设备。

作为优选，步骤(1)在模具表面用脱模剂擦拭3遍以上，每次间隔15-20min，且按照一个方向擦拭。

作为优选，步骤(4)所述的环氧树脂和固化剂质量比为1：0.005～0.1，将环氧树脂和固化剂混合均匀后，静置20-30min。

具体地，步骤(4)中从模具进胶口注入环氧树脂和固化剂的注胶压力为0.1～0.2MPa，注胶至出胶口没有气泡出现，停止注胶。

作为优选，步骤(5)所述的温控固化条件为，温度40～50℃，固化时间为1.5～2h。

作为优选，步骤(7)所述的洁模剂为丙酮。

本发明的有益效果是：1、本发明提供的混杂纤维方格布复合材料汽车电池盒，采用四层碳纤/玻纤混杂的方格布作为纤维增强材料，环氧树脂作为基体，所制备的电池盒较于传统钢制或者高密度塑料电池盒，质量减轻30％。

2、本发明提供的混杂纤维方格布复合材料汽车电池盒，增强材料采用碳纤维和玻璃纤维两种材料，较于纯碳纤维电池盒，成本可降低40％。

3、本发明提供的混杂纤维方格布复合材料汽车电池盒，采用的是纤维方格布结构，拉伸强度要优于纤维层合结构。

附图说明

图1为电池盒立体结构示意图；

图2为电池盒反面结构示意图；图1和图2中1.1为底板，2.1为纵向加强筋，2.2为横向加强筋。

图3是实施例1混杂纤维方格布结构示意图；图中3.1为碳纤维，3.2为玻璃纤维。

图4为实施例2混杂纤维方格布结构示意图；图中4.1为碳纤维，4.2为玻璃纤维，4.3为碳纤维，4.4为玻璃纤维，4.5为碳纤维，4.6为玻璃纤维。

图5为实施例3碳纤维层合结构示意图；图中5.1为碳纤维。

图6为RTM成型原理示意图；6.1为空压机，6.2为注塑机，6.31为固定螺栓，6.32为注胶口，6.33为上模，6.34为出胶口，6.35为下模，6.4为多轴向混杂纤维经编织物，6.5为树脂接收桶。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实例作进一步的详细描述。

实施例1