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以抽真空及高壓樹脂射入模具內(nèi)的方式制造復(fù)合材料的方法

文檔序號:4467851閱讀:339來源:國知局
以抽真空及高壓樹脂射入模具內(nèi)的方式制造復(fù)合材料的方法
【專利摘要】一種以抽真空及高壓樹脂射入模具的方式制造復(fù)合材料的方法,該方法配合一模具進(jìn)行下列步驟:將該纖維填置在要成型的模穴中,且予以密封,形成密閉空間;對該壓力桶內(nèi)的樹脂及模穴內(nèi)的復(fù)合纖維進(jìn)行抽真空的動作;壓力桶及模穴內(nèi)待真空達(dá)到設(shè)定數(shù)值后(可由測量裝置檢測),關(guān)閉連接模具與抽真空設(shè)備的閥體,關(guān)閉連接壓力桶的抽真空設(shè)備的閥體;打開連接壓力桶與模具的閥體,此時壓力桶內(nèi)與模具內(nèi)同為真空狀態(tài),且壓力桶內(nèi)的樹脂內(nèi)部空氣已完全被抽出;將高壓樹脂灌入該模穴中的纖維內(nèi);當(dāng)注入模穴內(nèi)的樹脂達(dá)到預(yù)定壓力時停止樹脂的注入;開啟加熱設(shè)備,使樹脂予模穴內(nèi)的復(fù)合纖維通過熱反應(yīng)加速成型;當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的條件后,關(guān)閉加熱設(shè)備,開啟冷卻系統(tǒng)冷卻模具;待模具冷卻后關(guān)閉冷卻系統(tǒng),打開該模具裝置,取出工件。
【專利說明】以抽真空及高壓樹脂射入模具內(nèi)的方式制造復(fù)合材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種制造復(fù)合材料的方法,尤其是一種以抽真空及高壓樹脂射入模具內(nèi)的方式制造復(fù)合材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中,用模具制造復(fù)合材料的方法,包括:
一、預(yù)浸布熱壓法:纖維預(yù)先含浸樹脂成為預(yù)浸布后置于模具內(nèi)以上下模具加壓、加熱成型,此法成型速度快但空氣無法排出。
[0003]二、壓力釜成型法:纖維預(yù)先含浸樹脂成為預(yù)浸布后置于模具內(nèi)再以真空膠膜被覆后置入壓力釜內(nèi),成型時真空膠膜與模具側(cè)的工件抽真空,壓力釜內(nèi)加高壓空氣與高溫,工件同時受真空與壓力并行,此法工件溫度較高、空氣殘留少,但成型時間長,大型工件需用大型壓力釜設(shè)備,其費用昂貴。
[0004]三、真空擴(kuò)散法:將未含樹脂的纖維置于模具內(nèi),以置放導(dǎo)流管再覆以真空膠膜于模內(nèi)將空氣抽出,將導(dǎo)入樹脂待樹脂擴(kuò)散至所有纖維內(nèi)再關(guān)閉樹脂,待樹脂于模內(nèi)慢慢反應(yīng)后再取出工件,此法較壓力釜成型法的設(shè)備費用低廉但樹脂反應(yīng)時間較長,且樹脂含量較不均勻。
[0005]因此,現(xiàn)有技術(shù)制作方式有以上的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述原因,本發(fā)明的目的是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)上的問題,本發(fā)明中提出一種以抽真空及高壓樹脂射入模具內(nèi)的方式制造復(fù)合材料的方法。使得所制造的復(fù)合材料具有以較短的制作時間與較低的制作成本及較簡易的工藝過程,制造出高性能的復(fù)合材料。
[0007]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明中提出一種以抽真空及高壓樹脂射入模具內(nèi)的方式制造復(fù)合材料的方法,該方法包括下列步驟:將該纖維填置在要成型的模穴中,且予以密封,形成密閉空間;將裝有樹脂的壓力桶所連接的第一抽真空設(shè)備開啟,及將模具所連接的第二抽真空設(shè)備開啟,以對該壓力桶內(nèi)的樹脂及模穴內(nèi)的纖維進(jìn)行抽真空的動作;待該壓力桶及模穴內(nèi)的真空度達(dá)到所設(shè)定的數(shù)值時(可由壓力表的數(shù)值檢測),關(guān)閉壓力桶連接的第一抽真空設(shè)備開關(guān),及模具連接的第二抽真空設(shè)備開關(guān),開起啟壓力桶與模具的開關(guān),此時壓力桶與模具內(nèi)部均為真空狀態(tài),打開壓力桶連接的壓力源,將壓力桶內(nèi)的樹脂加壓射入模具裝置內(nèi),以壓力強(qiáng)制將樹脂擴(kuò)散至模具內(nèi)使樹脂均勻的將纖維含浸,當(dāng)樹脂在模具內(nèi)部形成壓力后(可由測量裝置檢測)關(guān)閉壓力桶的壓力源,并關(guān)閉壓力桶與模具連接的開關(guān),起開模具加熱系統(tǒng)將模具加熱,使樹脂與纖維于模具內(nèi)快速反應(yīng)硬化成型,當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的反應(yīng)條件后關(guān)閉加熱系統(tǒng),再開啟冷卻系統(tǒng)迅速將模具及模具內(nèi)的工作物(樹脂與纖維的復(fù)合材)降溫,然后取出工件。
[0008]本發(fā)明以抽真空及高壓樹脂射入模具內(nèi)的方式制造復(fù)合材料的方法,包括以下步驟:
步驟一:將該纖維填置在要成型的模穴中,且將模具予以密封,形成密閉空間;
步驟二:將放有樹脂的壓力桶所連接的第一抽真空設(shè)備啟動并打開該第一真空設(shè)備與該壓力桶之間的閥體,以及將該模具所連接的第二抽真空設(shè)備啟動并其與該模具之間的閥體,以分別對該壓力桶內(nèi)的樹脂及模穴內(nèi)的復(fù)合纖維進(jìn)行抽真空的動作;
步驟三:壓力桶及模穴內(nèi)待真空達(dá)到設(shè)定數(shù)值后,關(guān)閉連接模具的第二抽真空設(shè)備及其閥體,關(guān)閉連接壓力桶的第一抽真空設(shè)備及其閥體;打開連接該壓力桶與該模具之間的閥體,此時壓力桶內(nèi)與模具內(nèi)同為真空狀態(tài),且壓力桶內(nèi)的樹脂內(nèi)部空氣已被抽出;
步驟四:啟動該壓力源,以及開啟該壓力源與壓力桶之間的閥體,利用該壓力源的提供壓力進(jìn)入該壓力桶內(nèi)造成壓力桶內(nèi)的樹脂壓力升高,將高壓樹脂通過管路灌入該模穴中的纖維內(nèi);
步驟五:當(dāng)注入模穴內(nèi)的樹脂達(dá)到預(yù)定壓力時,關(guān)閉該壓力源及該壓力源與該壓力桶之間的閥體,停止樹脂的注入;
步驟六:開啟加熱設(shè)備,使樹脂與模穴內(nèi)的復(fù)合纖維通過熱反應(yīng)加速成型;
步驟七:當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的反應(yīng)程度后,關(guān)閉加熱設(shè)備,開啟冷卻系統(tǒng)冷卻模具;
步驟八:待模具冷卻后關(guān)閉冷卻系統(tǒng),打開該模具裝置,取出工件。
[0009]
其中運用該纖維材料所制 成的產(chǎn)品應(yīng)用在汽車構(gòu)件及3C電子產(chǎn)品。
[0010]由下文的說明可更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及其優(yōu)點,閱讀時并請參考附圖。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是以抽真空及高壓樹脂射入模具內(nèi)的方式制造復(fù)合材料的制造設(shè)備。
[0012]圖2是以抽真空及高壓樹脂射入模具內(nèi)的方式制造復(fù)合材料的制造設(shè)備,其中在模穴內(nèi)加入填充材料。
[0013]圖3是以抽真空及高壓樹脂射入模具內(nèi)的方式制造復(fù)合材料的方法及步驟。
[0014]【主要元件符號說明】
I模具裝置2壓力桶120密封機(jī)構(gòu)
130接頭 131接頭140抽真空設(shè)備
141壓力表142閥體150纖維材料
160加熱設(shè)備 170快速冷卻系統(tǒng) 210上連接管路
211抽真空設(shè)備 212連接壓力源220下連接管路
221管路 250閥體260閥體270閥體
500填充材料。
【具體實施方式】
[0015]茲謹(jǐn)就本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成,及所能產(chǎn)生的功效與優(yōu)點,配合附圖,舉本發(fā)明的一較佳實施例詳細(xì)說明如下。
[0016]請參考圖1所示,顯示本發(fā)明的抽真空及高壓樹脂射入模具內(nèi)的方式制造復(fù)合材料的方法及設(shè)備,包含下列元件:一模具裝置1,該模具裝置包含一密封機(jī)構(gòu)120及模具裝置的兩側(cè)分別設(shè)有一接頭130,131 ;該模具裝置一側(cè)的接頭連接一抽真空設(shè)備140,且在該抽真空設(shè)備140上的管路221設(shè)有一壓力表141及一閥體142并通過接頭131連接模具裝置I。其中該模具裝置I的模穴內(nèi)有一纖維材料150,如碳纖維、玻璃纖維…等;其中該模具裝置內(nèi)設(shè)有一加熱設(shè)備160及快速冷卻系統(tǒng)170。
[0017]一壓力桶2,該壓力桶內(nèi)放有樹脂;該壓力桶頂部有一上連接管路210及該壓力桶2下端側(cè)邊設(shè)有一下連接管路220,該下連接管路220經(jīng)由閥體270連接到該模具裝置另一側(cè)的接頭130,以使得該壓力桶內(nèi)的樹脂可以借助該下連接管路220連接到該模具裝置內(nèi)。且該壓力桶2的一上連接管路210分歧出兩條管路分別經(jīng)由閥體250連接另一抽真空設(shè)備211及通過閥體260連接一個壓力源212。
[0018]其中運用該纖維材料150所制成的產(chǎn)品應(yīng)用在汽車構(gòu)件及3C電子產(chǎn)品。
[0019]本發(fā)明中該模穴內(nèi)可添置一填充材料500,該填充材料500放置于該模穴內(nèi),可降低該工件的重量而形成三明治結(jié)構(gòu)【sandwich panel】。
[0020]本發(fā)明真空高壓樹脂射入模壓成型方法,包含下列步驟:
步驟一:將該碳纖維150填置在要成型的模穴中,且予以密封,形成密閉空間。
[0021]步驟二:將放有樹脂的壓力桶2所連接的抽真空設(shè)備211啟動并打開閥體250,以及將該模具裝置所連接的抽真空設(shè)備140啟動并打開閥體142,以分別對該壓力桶內(nèi)的樹脂及模穴內(nèi)的碳纖維150進(jìn)行抽真空的動作。
[0022]步驟三:壓力桶2及模穴內(nèi)待真空達(dá)到設(shè)定數(shù)值后(可由測量裝置檢測),關(guān)閉連接模具與抽真空設(shè)備140的閥體142,關(guān)閉連接壓力桶2的抽真空設(shè)備211的閥體250 ;打開連接壓力桶2與模具的閥體270,此時壓力桶內(nèi)與模具內(nèi)同為真空狀態(tài),且壓力桶內(nèi)2的樹脂內(nèi)部空氣已完全被抽出。`
[0023]步驟四:啟動該壓力源212,及壓力源212與壓力桶2連接的閥體260,利用該壓力源212將壓力由該上連接管路210進(jìn)入該壓力桶內(nèi)造成壓力桶內(nèi)的樹脂壓力升高,將高壓樹脂經(jīng)由管路220、閥體270、接頭130灌入該模穴中的纖維150內(nèi)。
[0024]步驟五:當(dāng)注入模穴內(nèi)的樹脂達(dá)到預(yù)定壓力時(經(jīng)由接頭131、管路221到壓力表141測得),關(guān)閉壓力源212及閥體260、270,停止樹脂的注入。
[0025]步驟六:開啟加熱設(shè)備160,使樹脂予模穴內(nèi)的復(fù)合纖維通過熱反應(yīng)加速成型。
[0026]步驟七:當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的反應(yīng)條件后,關(guān)閉加熱設(shè)備160,開啟冷卻系統(tǒng)170冷卻模具。
[0027]步驟八:待模具冷卻后關(guān)閉冷卻系統(tǒng)170,打開該模具裝置,取出工件。
[0028]如圖2所示,在模穴內(nèi)除預(yù)先置入纖維外,也可以先置入纖維150加填充材料500,以降低工件的重量而形成三明治結(jié)構(gòu)【sandwich panel】而達(dá)到其它所需要的目的。
[0029]因此,本發(fā)明利用上述步驟并配上應(yīng)用該模具裝置、抽真空設(shè)備、壓力源及加熱設(shè)備…等設(shè)備進(jìn)行真空及高壓樹脂射入模壓作業(yè),利用該抽真空設(shè)備抽真空促使纖維和樹脂間的氣體、溶劑等揮發(fā)性物質(zhì)有效排除、利用壓力源將樹脂加壓,促使樹脂快速浸潤纖維、利用加熱設(shè)備快速進(jìn)行樹脂反應(yīng)、利用冷卻設(shè)備快速冷卻模具,從而快速得到質(zhì)密空孔率低、強(qiáng)度高、剛性強(qiáng)的工件。
[0030]綜上所述,本發(fā)明人性化的體貼設(shè)計,相當(dāng)符合實際需求。其具體改進(jìn)現(xiàn)有缺點,相較于現(xiàn)有技術(shù)明顯具有突破性的進(jìn)步優(yōu)點,確實具有功效的增進(jìn),且非易于達(dá)成。上列詳細(xì)說明,是針對本發(fā)明的一可行實施例的具體說明,但是,該實施例并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡未脫離本發(fā)明技藝精神所為的等效實施或變更,均應(yīng)包含于本發(fā)明保護(hù)的范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種以抽真空及高壓樹脂射入模具內(nèi)的方式制造復(fù)合材料的方法, 該方法包括下列步驟: 步驟一:將該纖維填置在要成型的模穴中,且將模具予以密封,形成密閉空間; 步驟二:將放有樹脂的壓力桶所連接的第一抽真空設(shè)備啟動并打開該第一真空設(shè)備與該壓力桶之間的閥體,以及將該模具所連接的第二抽真空設(shè)備啟動并其與該模具之間的閥體,以分別對該壓力桶內(nèi)的樹脂及模穴內(nèi)的復(fù)合纖維進(jìn)行抽真空的動作; 步驟三:壓力桶及模穴內(nèi)待真空達(dá)到設(shè)定數(shù)值后,關(guān)閉連接模具的第二抽真空設(shè)備及其閥體,關(guān)閉連接壓力桶的第一抽真空設(shè)備及其閥體;打開連接該壓力桶與該模具之間的閥體,此時壓力桶內(nèi)與模具內(nèi)同為真空狀態(tài),且壓力桶內(nèi)的樹脂內(nèi)部空氣已被抽出; 步驟四:啟動該壓力源,以及開啟該壓力源與壓力桶之間的閥體,利用該壓力源的提供壓力進(jìn)入該壓力桶內(nèi)造成壓力桶內(nèi)的樹脂壓力升高,將高壓樹脂通過管路灌入該模穴中的纖維內(nèi); 步驟五:當(dāng)注入模穴內(nèi)的樹脂達(dá)到預(yù)定壓力時,關(guān)閉該壓力源及該壓力源與該壓力桶之間的閥體,停止樹脂的注入; 步驟六:開啟加熱設(shè)備,使樹脂與模穴內(nèi)的復(fù)合纖維通過熱反應(yīng)加速成型; 步驟七:當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的反應(yīng)程度后,關(guān)閉加熱設(shè)備,開啟冷卻系統(tǒng)冷卻模具; 步驟八:待模具冷卻后關(guān)閉冷卻系統(tǒng),打開該模具裝置,取出工件。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:該模穴內(nèi)可添置一填充材料,該填充材料放置于該模穴內(nèi),以形成于最終成品工件中間層而使工件形成三明治結(jié)構(gòu)。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:該復(fù)合纖維為復(fù)合纖維、玻璃纖維中的任一種纖維。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:所述方法所制成的工件應(yīng)用在汽車構(gòu)件或3C電子產(chǎn)品。
5.依據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:所述模具兩側(cè)分別設(shè)有一個接頭,該模具一側(cè)的接頭供與該壓力桶連接,所述該另一個接頭供與該第二抽真空設(shè)備連接。
6.依據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于:該第二抽真空設(shè)備與該模具連接的管路上設(shè)有一個壓力表及一個閥體。
7.依據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:該加熱設(shè)備、該冷卻設(shè)備設(shè)組于該模具上。
8.依據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:該壓力桶頂端設(shè)有一個上連接管路,及下端側(cè)邊設(shè)有一個下連接管路,該下連接管路通過一個閥體連接該模具的一個接頭,該上連接管路具有兩個歧管,分別通過閥體連接該第一抽真空設(shè)備和該壓力源。
【文檔編號】B29C70/34GK103802328SQ201210452654
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】邱美貞 申請人:邱美貞
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