專利名稱：纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及復合材料領(lǐng)域，特別是涉及一種纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝以及實現(xiàn)該工藝的裝置。
背景技術(shù)：
目前，對于復合材料板(如碳纖維板)的壓制一般采用模壓成型，模壓成型質(zhì)量相對穩(wěn)定，但前期模具設(shè)備投入較大，模具生產(chǎn)周期長，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還存在不確定性，尺寸更改就意味著現(xiàn)用模具的報廢，且國內(nèi)產(chǎn)品并未打開市場。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝，包括以下步驟
(1)、由一種或多種纖維浸漬樹脂后形成纖維預(yù)浸料；
(2)、將至少兩層所述的纖維預(yù)浸料鋪設(shè)在模具上，在所述的纖維預(yù)浸料上鋪設(shè)至少兩層真空袋，位于上層所述的真空袋將位于下層所述的纖維預(yù)浸料或真空袋完全覆蓋；
(3)、從下至上依次對所述的真空袋進行抽氣，直至壓力穩(wěn)定在0.05-0. 15MPa，完成所有所述的真空袋的抽氣，形成纖維復合預(yù)浸料；
(4)、對所述的纖維復合預(yù)浸料進行加熱固化；
(5)、將固化后所述的纖維復合預(yù)浸料與所述的真空袋及模具進行分離。優(yōu)選地，步驟(2)中，在所述的纖維預(yù)浸料上鋪設(shè)脫模布，所述的真空袋鋪設(shè)在所述的脫模布上。優(yōu)選地，將至少兩個所述的纖維復合預(yù)浸料鋪設(shè)在模具上，在所述的纖維復合預(yù)浸料上鋪設(shè)至少兩層真空袋，位于上層所述的真空袋將位于下層所述的纖維復合預(yù)浸料或真空袋完全覆蓋，重復步驟(3)- (5)。優(yōu)選地，步驟(4)中，加熱固化的溫度不高于90°C。優(yōu)選地，所述的真空袋設(shè)置有兩層。優(yōu)選地，所述的纖維采用聚丙烯腈基碳纖維。優(yōu)選地，所述的樹脂采用環(huán)氧樹脂體系。本發(fā)明的另一個目的是提供一種實現(xiàn)纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝的裝置。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種實現(xiàn)纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝的裝置，包括用于鋪設(shè)纖維預(yù)浸料的模具、真空袋以及能夠?qū)λ龅恼婵沾M行抽氣的真空泵，所述的模具鋪設(shè)所述的纖維預(yù)浸料的表面的形狀呈弧形。優(yōu)選地，所述的真空泵連接有緩沖罐，所述的緩沖罐的與所述的真空袋的一一對
3應(yīng)。由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果
本發(fā)明采用真空袋壓法制作碳纖維復合材料板，雙層真空袋壓前期投入小，且研發(fā)周期短，產(chǎn)品性能也接近于模壓；設(shè)備材料投入少、可以更加快捷的小批量制作。


附圖1為本發(fā)明中裝置的示意圖； 附圖2為附圖1中A部放大圖。其中1、模具；2、緩沖罐；3、真空泵；4、碳纖維預(yù)浸料；5、脫模布；6、真空袋。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述 一種纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝，包括以下步驟 (1)、選用適當?shù)睦w維和樹脂
纖維的種類包括有機纖維和無機纖維；有機纖維包括超高分子量聚乙烯纖維、聚酯類纖維、芳綸纖維、聚酰胺類纖維等，但不僅僅只限于上述纖維；無機纖維包括如碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維、硼纖維等，但不僅僅只限于上述纖維，本實施例中以聚丙烯腈基碳纖維為例，選用東麗東邦UTS50-12K
東邦UT SSH-12K制得預(yù)沒料纖維重· C g/m 2 )15D樹脂含螢(%>3D厚度< mm >[].X 5寬(mm)!□□□
附東邦UTS50-12K的一些參數(shù)
拉伸強度4900MPa，拉伸模量240GPa，密度1. 8g/cm3,單絲直徑6. 9 μ m， 樹脂采用環(huán)氧樹脂，
采用東邦UTS50-UK預(yù)浸環(huán)氧樹脂制得的碳纖維預(yù)浸料4 將碳纖維預(yù)浸料4裁成750mmX 110mm，共二十張；
(2)、準備真空袋6IOOOmmX 300mm共二張；脫模布5 :800mmX 150mm—張；二十張?zhí)祭w
維預(yù)浸料4鋪設(shè)在模具1上，將脫模布5、兩張真空袋6鋪設(shè)在纖維預(yù)浸料上，并且位于上層真空袋6將位于下層碳纖維預(yù)浸料4或真空袋6完全覆蓋，在真空袋6中可以加入一些輔助材料(如軟板之類)，如圖2所示；
(3)、從下至上依次對采用真空泵3對真空袋6進行抽氣，直至壓力穩(wěn)定在 0. 05-0. 15MPa，完成二層真空袋6的抽氣，形成碳纖維復合預(yù)浸料；
(4)、將碳纖維復合預(yù)浸料與模具1整體放置入烘箱內(nèi)，加熱固化，選取的為低溫固化樹脂僅需加熱至90°C，不會導致模具1和輔材變形；
(5)、將固化后的碳纖維復合預(yù)浸料通過脫模布5與真空袋6分離，最后從模具1上取下。 由于碳纖維預(yù)浸料4選擇二十張，可分為五張一個循環(huán)，分多次袋壓，如五張?zhí)祭w維預(yù)浸料4袋壓后形成碳纖維復合預(yù)浸料，在將兩個碳纖維復合預(yù)浸料按上述步驟進行袋壓。以下具體描述下袋壓碳纖維預(yù)浸料的裝置
如圖1所示其包括用于鋪設(shè)纖維預(yù)浸料的模具1、真空袋6以及能夠?qū)φ婵沾?進行抽氣的真空泵3，真空泵3連接有緩沖罐2，緩沖罐2的與真空袋6的一一對應(yīng)。模具1鋪設(shè)纖維預(yù)浸料的表面的形狀與待成型的纖維復合材料板的形狀相匹配，如呈弧形。對于壓制成型的碳纖維復合材料板厚度在1.4mm-3mm的范圍內(nèi)，寬度在 IOmm-IOOmm的范圍內(nèi)，密度在2g/cm3以下，在_50°C到200°C范圍內(nèi)熱膨脹系數(shù)在 2. 5X10-6/°C以下，在室溫的抗拉強度在1800MPa以上，纖維的體積含量在60%_75%之間。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝，其特征在于包括以下步驟(1)、由一種或多種纖維浸漬樹脂后形成纖維預(yù)浸料；(2)、將至少兩層所述的纖維預(yù)浸料鋪設(shè)在模具上，在所述的纖維預(yù)浸料上鋪設(shè)至少兩層真空袋，位于上層所述的真空袋將位于下層所述的纖維預(yù)浸料或真空袋完全覆蓋；(3)、從下至上依次對所述的真空袋進行抽氣，直至壓力穩(wěn)定在0.05-0. 15MPa，完成所有所述的真空袋的抽氣，形成纖維復合預(yù)浸料；(4)、對所述的纖維復合預(yù)浸料進行加熱固化；(5)、將固化后所述的纖維復合預(yù)浸料與所述的真空袋及模具進行分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝，其特征在于步驟 (2)中，在所述的纖維預(yù)浸料上鋪設(shè)脫模布，所述的真空袋鋪設(shè)在所述的脫模布上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝，其特征在于將至少兩個所述的纖維復合預(yù)浸料鋪設(shè)在模具上，在所述的纖維復合預(yù)浸料上鋪設(shè)至少兩層真空袋，位于上層所述的真空袋將位于下層所述的纖維復合預(yù)浸料或真空袋完全覆蓋，重復步驟(3)- (5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝，其特征在于步驟 (4)中，加熱固化的溫度不高于90°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝，其特征在于所述的真空袋設(shè)置有兩層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝，其特征在于所述的纖維采用聚丙烯腈基碳纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝，其特征在于所述的樹脂采用環(huán)氧樹脂體系。
8.一種實現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝的裝置，其特征在于包括用于鋪設(shè)纖維預(yù)浸料的模具、真空袋以及能夠?qū)λ龅恼婵沾M行抽氣的真空泵，所述的模具鋪設(shè)所述的纖維預(yù)浸料的表面的形狀呈弧形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述的真空泵連接有緩沖罐，所述的緩沖罐的與所述的真空袋的一一對應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維復合材料板的多層袋壓制備工藝及裝置，工藝包括由一種或多種纖維浸漬樹脂后形成纖維預(yù)浸料；將至少兩層纖維預(yù)浸料鋪設(shè)在模具上，在纖維預(yù)浸料上鋪設(shè)至少兩層真空袋，位于上層真空袋將位于下層纖維預(yù)浸料或真空袋完全覆蓋；從下至上依次對真空袋進行抽氣，形成纖維復合預(yù)浸料；加熱固化；與真空袋及模具進行分離；裝置包括用于鋪設(shè)纖維預(yù)浸料的模具、真空袋以及能夠?qū)φ婵沾M行抽氣的真空泵，模具鋪設(shè)纖維預(yù)浸料的表面的形狀呈弧形。本發(fā)明采用真空袋壓法制作碳纖維復合材料板，雙層真空袋壓前期投入小，且研發(fā)周期短，產(chǎn)品性能也接近于模壓；設(shè)備材料投入少、可以更加快捷的小批量制作。
文檔編號B29C70/54GK102555232SQ201210004798
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者張養(yǎng)會, 高雄, 黃獻中 申請人:江蘇澳盛復合材料科技有限公司