[发明专利]纤维增强复合材料四面体点阵夹芯板的干法制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维增强复合材料夹芯板的制备方法。

背景技术

纤维增强复合材料与金属材料相比，具有更高的比强度和比刚度。现有的 研究点阵夹芯板结构使用的材料大多数都是金属材料，其制备方法为基于金属 丝编织方法基础之上的网系叠层点焊方法、熔模铸造方法和基于微接触印刷技 术基础上的扎制-电镀焊接方法。现有的金属材料点阵夹芯板成形困难，而复 合材料点阵夹芯板与传统金属点阵夹芯板相比较具有更高的比强度、比刚度， 更容易成型且具有更强的可设计性。但是，目前没有纤维增强复合材料四面体 点阵夹芯板的干法制备方法。

发明内容

本发明的目的是为解决目前没有纤维增强复合材料四面体点阵夹芯板的 干法制备方法的问题，进而提供了一种纤维增强复合材料四面体点阵夹芯板的 干法制备方法。

本发明的纤维增强复合材料四面体点阵夹芯板的干法制备方法是按着以 下步骤实现的：

步骤一、模具处理：用丙酮溶液清洗模具表面，然后用脱模剂处理模具的 外表面；

所述模具包括多个模具单体和两个固定条，每个模具单体的横截面为非等 腰梯形，每个模具单体的一个斜面上开有多对第一半圆形通孔且第一半圆形通 孔与模具单体的上下表面相连通，每对第一半圆形通孔呈八字形设置，多对第 一半圆形通孔的中心线与水平线的夹角均相等，每个模具单体的另一个斜面上 与每对第一半圆形通孔对应位置处开有第二半圆形通孔，第二半圆形通孔的中 心线与对应的一对第一半圆形通孔的对称线构成的平面与模具单体的横截面 平行设置，多个模具单体一正一倒相间平铺设置构成平板状，相邻的两个模具 单体上的多对第一半圆形通孔形成多对第一圆形通孔，相邻的两个模具单体上 的多个第二半圆形通孔形成多个第二圆形通孔，第一圆形通孔与第二圆形通孔 的直径相同，多个模具单体设置在两个固定条之间，模具单体的材料为硅橡胶。 所述模具还包括多个横截面为圆形的硬质金属条，每个模具单体沿长度方向上 的中心处开有第三圆形通孔，每个模具单体上的第三圆形通孔内固装有一个圆 形的硬质金属条；

步骤二、固定模具：用夹具将模具固定；

步骤三、铺放干纤维布：在模具的上下表面均铺放1～20层干纤维布，保 持模具上下表面铺放的干纤维布层数一致；

步骤四、穿长纤维束：在铺有干纤维布模具的每对第一圆形通孔对应的第 二圆形通孔形成的三个通孔之间来回往复穿缝长纤维束，穿缝到三个通孔均无 法再穿过长纤维束，直到铺在模具上下表面的干纤维布通过第一圆形通孔及对 应的第二圆形通孔1-2-1中的长纤维束穿缝为一体，得到纤维预成型体；

步骤五、树脂传递塑模：将纤维预成型体放在树脂传递塑模内，密封树脂 传递塑模，然后向树脂传递塑模内注射树脂；

步骤六、产品固化：将纤维预成型体放入固化炉中固化，固化温度为130～ 140℃，固化时间为2.5～3.5小时；

步骤七、脱模：拆下夹具，然后将每个模具单体1沿长度方向抽出，即制 得纤维增强复合材料四面体点阵夹芯板。

本发明的有益效果是：本发明的制备纤维增强复合材料点阵夹芯板干法方 法根据纤维增强复合材料容易成型的特点，在铺有干纤维布模具的每对第一圆 形通孔对应的第二圆形通孔形成的三个通孔之间来回往复穿缝长纤维束，直到 铺在模具上下表面的干纤维布通过第一圆形通孔及对应的第二圆形通孔中的 长纤维束穿缝为一体，制得的纤维增强复合材料点阵夹芯板与传统金属点阵夹 芯板相比，具有更高的比强度和比刚度。

附图说明

图1本发明的纤维增强复合材料点阵夹芯板的模具的立体图，图2是本发 明的模具单体的立体图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1～2所示，本实施方式的纤维增强复合材料四面 体点阵夹芯板的干法制备方法步骤如下：

步骤一、模具处理：用丙酮溶液清洗模具表面，然后用脱模剂处理模具的 外表面；

步骤二、固定模具：用夹具将模具固定；

步骤三、铺放干纤维布：在模具的上下表面均铺放1～20层干纤维布，保 持模具上下表面铺放的干纤维布层数一致；