維/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料的纖維面密度為125g/m2，含膠量為30% ;所述預(yù)浸料1中碳纖維編織布/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料的纖維面密度為200g/m2，含膠量為40% ;所述包覆的具體過程為:按照 90° 2CN/20° 1cn/_20° 1cn/90° 1cn/20° 1cn/_20° 1cn/90° 2CN/0° 1C的鋪層方式包覆，包覆總層數(shù)為10層(1CN表示為一層單向碳纖維/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料，2CN表示為兩層單向碳纖維/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料，IC表示為一層碳纖維編織布/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料);
[0034]步驟三、將步驟二中包覆于氣袋4外的預(yù)浸料I裝入鋼外模3內(nèi)，然后放入烘箱中加熱，并在加熱過程中利用空氣壓縮機向氣袋4內(nèi)通入壓縮空氣5，使預(yù)浸料I在溫度為1500C，壓力為0.9MPa的條件下固化30min (熱壓固化狀態(tài)如圖1所示)，固化完畢后放氣卸壓，脫除鋼外模3和包覆有泡沫芯模2的氣袋4，得到碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件。
[0035]經(jīng)檢測，本實施例所制備的碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的外徑為22mm，平均壁厚為1.54_。本實施例利用泡沫芯?？刂浦破返膬?nèi)形面，利用鋼外?？刂浦破返耐庑蚊妫軌蚋鶕?jù)實際需要對模具進行設(shè)計調(diào)整從而制備出多種形貌、多種尺寸的復(fù)合材料制品，具有制品形貌可控性強、表面狀態(tài)光潔、力學(xué)性能較好、簡單經(jīng)濟等優(yōu)點，適用于連續(xù)長度、大尺寸、曲線形管制品的成型。
[0036]實施例3
[0037]本實施例所要制備的碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的形狀為弧形，其外徑為50mm,壁厚為2臟，弦長為8.0m0本實施例所選用的泡沫芯模2的直徑為42臟，所選用的鋼外模3的內(nèi)徑為50_。結(jié)合圖1，本實施例碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的制備方法包括以下步驟:
[0038]步驟一、將泡沫芯模2裝入氣袋4內(nèi)，然后將氣袋4連接真空栗，之后開啟真空栗對所述氣袋4進行抽真空處理，直至使氣袋4緊密包覆于泡沫芯模2外；
[0039]步驟二、將預(yù)浸料I均勻包覆于步驟一中裝有泡沫芯模2的氣袋4外；所述預(yù)浸料I包括單向碳纖維/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料和碳纖維編織布/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料，所述預(yù)浸料I的單向碳纖維/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料纖維面密度為150g/m2，含膠量為33% ;所述預(yù)浸料I的碳纖維編織布/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料纖維面密度為200g/m2，含膠量為45% ;所述包覆的具體過程為:按照 90° 2CN/20° 1cn/_20° 2CN/90° 2CN/20o 2CN/_20° 1cn/90° 2CN/0° 1C的鋪層方式包覆，包覆總層數(shù)為13層(1CN表示為一層單向碳纖維/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料，2CN表示為兩層單向碳纖維/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料，IC表示為一層碳纖維編織布/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料);
[0040]步驟三、將步驟二中包覆于氣袋4外的預(yù)浸料I裝入鋼外模3內(nèi)，然后放入烘箱中加熱，并在加熱過程中利用空氣壓縮機向氣袋4內(nèi)通入壓縮空氣5，使預(yù)浸料I在溫度為150°C，壓力為1.0MPa的條件下固化30min (熱壓固化狀態(tài)如圖1所示)，固化完畢后放氣卸壓，脫除鋼外模3和包覆有泡沫芯模2的氣袋4，得到碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件。
[0041]經(jīng)檢測，本實施例所制備的碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的外徑為50_，平均壁厚為2.02mm。本實施例利用泡沫芯?？刂浦破返膬?nèi)形面，利用鋼外?？刂浦破返耐庑蚊?，能夠根據(jù)實際需要對模具進行設(shè)計調(diào)整從而制備出多種形貌、多種尺寸的復(fù)合材料制品，具有制品形貌可控性強、表面狀態(tài)光潔、力學(xué)性能較好、簡單經(jīng)濟等優(yōu)點，適用于連續(xù)長度、大尺寸、曲線形管制品的成型。
[0042]實施例4
[0043]本實施例所要制備的碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的形狀為弧形，其外徑為10mm，壁厚為0.5mm，弦長為1.5m。本實施例所選用的泡沫芯模2的直徑為8.5mm，所選用的鋼外模3的內(nèi)徑為10_。結(jié)合圖1，本實施例碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的制備方法包括以下步驟:
[0044]步驟一、將泡沫芯模2裝入氣袋4內(nèi)，然后將氣袋4連接真空栗，之后開啟真空栗對所述氣袋4進行抽真空處理，直至使氣袋4緊密包覆于泡沫芯模2外；
[0045]步驟二、將預(yù)浸料I均勻包覆于步驟一中裝有泡沫芯模2的氣袋4外；所述預(yù)浸料I為單向碳纖維/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料，所述預(yù)浸料I的纖維面密度為175g/m2，含膠量為38%(質(zhì)量百分含量)；本實施例中包覆的具體過程為:按照90° 1CN/20° 1cn/-20° ιεΝ的鋪層方式包覆，包覆總層數(shù)為3層(1CN表示一層碳纖維單向預(yù)浸料)；
[0046]步驟三、將步驟二中包覆于氣袋4外的預(yù)浸料I裝入鋼外模3內(nèi)，然后放入烘箱中加熱，并在加熱過程中利用空氣壓縮機向氣袋4內(nèi)通入壓縮空氣5，使預(yù)浸料I在溫度為1500C，壓力為0.8MPa的條件下固化30min (熱壓固化狀態(tài)如圖1所示)，固化完畢后放氣卸壓，脫除鋼外模3和包覆有泡沫芯模2的氣袋4，得到碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件。
[0047]經(jīng)檢測，本實施例所制備的碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的外徑為10_，平均壁厚為0.48mm。本實施例利用泡沫芯模控制制品的內(nèi)形面，利用鋼外?？刂浦破返耐庑蚊?，能夠根據(jù)實際需要對模具進行設(shè)計調(diào)整從而制備出多種形貌、多種尺寸的復(fù)合材料制品，具有制品形貌可控性強、表面狀態(tài)光潔、力學(xué)性能較好、簡單經(jīng)濟等優(yōu)點，適用于連續(xù)長度、大尺寸、曲線形管制品的成型。
[0048]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的制備方法，其特征在于，該方法采用的模具包括泡沫芯模(2)和鋼外模(3)，所述泡沫芯模(2)的形狀為曲線柱狀，所述鋼外模(3)的形狀為曲線管狀，所述泡沫芯模(2)的外壁形狀與所要制備的碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的內(nèi)壁形狀相匹配，所述鋼外模(3)的內(nèi)壁形狀與所述碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的外壁形狀相匹配，所述泡沫芯模(2)的橫截面形狀為圓形，所述鋼外模(3)的橫截面形狀為圓環(huán)形，所述泡沫芯模(2)的直徑尺寸不大于所述碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的內(nèi)徑尺寸，所述鋼外模(3)的內(nèi)徑尺寸與所述碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的外徑尺寸相等，該方法包括以下步驟: 步驟一、將泡沫芯模(2)裝入氣袋(4)中，然后利用真空栗對所述氣袋(4)進行抽真空處理，直至使氣袋(4)緊密包覆于泡沫芯模(2)外； 步驟二、將預(yù)浸料(1)均勻包覆于步驟一中裝有泡沫芯模(2)的氣袋(4)外；所述預(yù)浸料(1)為碳纖維/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料； 步驟三、將步驟二中內(nèi)部包覆有泡沫芯模(2)和氣袋(4)的預(yù)浸料(1)裝入鋼外模(3)中，然后放入烘箱中加熱，并在加熱過程中利用空氣壓縮機向氣袋(4)內(nèi)通入壓縮空氣(5)，使預(yù)浸料(1)在溫度為150°C，壓力為0.8MPa?1.0MPa的條件下固化30min，固化完畢后放氣卸壓，脫除鋼外模(3)以及裝有泡沫芯模(2)的氣袋(4)，得到碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件，所述碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的壁厚為0.5mm?2.0mm。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的制備方法，其特征在于，所述泡沫芯模(2)的直徑尺寸為所述碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件內(nèi)徑尺寸的84%?95%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的制備方法，其特征在于，所述泡沫芯模(2)的材質(zhì)為聚氨酯泡沫。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的制備方法，其特征在于，步驟二中所述碳纖維/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料中碳纖維的面密度為125g/m2?200g/m2，所述碳纖維/環(huán)氧樹脂預(yù)浸料的含膠量為30%?45%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的制備方法，其特征在于，步驟三中所述碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的外徑為10mm?50mm。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件的制備方法，該方法包括以下步驟：一、將泡沫芯模裝入氣袋中，然后利用真空泵對氣袋進行抽真空處理，直至使氣袋緊密包覆于泡沫芯模外；二、將預(yù)浸料均勻包覆于氣袋外；三、將預(yù)浸料裝入鋼外模內(nèi)，然后放入烘箱中加熱，并在加熱過程中利用空氣壓縮機向氣袋內(nèi)通入壓縮空氣，使預(yù)浸料固化，固化完畢后放氣脫模，得到碳纖維復(fù)合材料薄壁曲線管件。本發(fā)明利用泡沫芯?？刂浦破返膬?nèi)形面，利用鋼外?？刂浦破返耐庑蚊?，具有制品形貌可控性強、表面狀態(tài)光潔、力學(xué)性能較好、簡單經(jīng)濟等優(yōu)點，適用于連續(xù)長度、大尺寸、曲線形管制品的成型。
【IPC分類】B29C70/34, B29C70/54
【公開號】CN105346099
【申請?zhí)枴緾N201510718040
【發(fā)明人】韓笑, 王希杰, 盧彬, 王增加, 劉建軍, 趙華民
【申請人】西安康本材料有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月29日