[发明专利]一种树脂基三维编织复合材料成型工艺

说明书

技术领域

本发明属于材料成型技术领域，具体涉及一种树脂基三维编织复合材料成型工艺。

背景技术

与传统复合材料相比，树脂基三维编织复合材料制件的复合固化工艺有所不同，根本原因在于三维编织预制件是三维整体结构，不可能采用浸有树脂的纤维进行织造，而且对于己织造好的三维编织预制件而言，传统复合材料所采用的复合固化工艺无法保证预制件被树脂浸透。因此，树脂基三维编织复合材料的成型工艺是待解决的一个难题。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种树脂基三维编织复合材料成型工艺，能耗低、环境污染小、制品尺寸精确、表面质量好、稳定性高、成品率高，适合成型形状复杂制品。

一种树脂基三维编织复合材料成型工艺，包括如下步骤：

(1)预制件准备：装模前，先将三维编织预制件放置烘箱加热烘干，除去其中的水分，烘箱温度120℃，时间为2～3小时，烘干后将预制件取出并裁剪成所需尺寸，再称重；

(2)模具准备：装模前，对模具进行清理，除去模具上的残留树脂和锈斑等杂质，然后用脱模剂擦拭模具，擦拭2～3次，每次间隔30分钟，最后，铺放密封胶条；

(3)合模：将裁剪后的三维编织预制件放入模腔，合上模具，并对模具进行密封性检测，密封合格后，将模具放置烘箱预热，烘箱温度70℃，时间2～3小时；

(4)树脂配制：将环氧树脂、酸酐以及苯胺按照比例配制成树脂，然后对树脂进行预热，温度为100℃；

(5)注胶：保持烘箱温度在60℃，用真空泵将模具抽真空至﹣0.1MPa状态，然后，开始注入树脂，为保证树脂可以完全地浸透预制件，用压力泵给予0.2MPa的压力，至少回料三次，每次回料后，需将装树脂的反应釜静置至少10分钟，注胶完毕后，将模具的进料口和出料口堵死，放入烘箱；

(6)固化：采用固化制度，固化完成后，关闭烘箱，待模具自然冷却；

(7)开模：打开模具，取出试件。

进一步地，上述固化制度是指130℃固化2h、150℃固化lh、160℃固化8h+180℃／3h。

进一步地，上述树脂由TDE﹣86#环氧树脂、70#酸酐以及苯胺按照比例配制而成，其密度为1.2g/cm³。

本发明具有的有益效果是：本发明工艺具有能耗低、环境污染小、制品尺寸精确、表面质量好、稳定性高、成品率高，适合成型形状复杂制品的特点。模具的制造和材料的选择具有较强的灵活性，能够制造表面质量良好、尺寸精度高的复杂构件，复合材料的纤维体积含量高，最高可达60％，复合材料制品的孔隙率较低，一般不超过0.2％，成型的三维编织复合材料一般不需要再进行机械加工处理，既减少了附加费用，也避免了后加工所造成的纤维损伤。因此，被广泛地应用于航空航天、国防军工、交通运输、建筑及民用工业等领域。

附图说明

图1为本发明树脂传递模塑工艺路线图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明的优点，下面通过具体的实施例来说明本发明的功效。

如附图1所示：一种树脂基三维编织复合材料成型工艺，包括如下步骤：

(1)预制件准备：装模前，先将三维编织预制件放置烘箱加热烘干，除去其中的水分，防止预制件中的水分影响脱模剂的作用，同时也可避免复合材料制件内部产生气泡，烘箱温度120℃，时间为2～3小时，烘干后将预制件取出并裁剪成所需尺寸，再称重；

(2)模具准备：装模前，必须对模具进行清理，使用刀片、砂纸、丙酮等除去模具上的残留树脂和锈斑等杂质，以免影响制品的表面质量，清理完成后，需用脱模剂擦拭模具，擦拭2～3次，每次间隔30分钟，最后，铺放密封胶条，保证模具具有良好的密封性；

(3)合模：将裁剪后的三维编织预制件放入模腔，合上模具。合模完成后，使用真空泵对模具进行密封性检测，密封合格后，将模具放置烘箱预热。烘箱温度设置为70℃，时间为2～3小时；

(4)树脂配制：选用TDE﹣86#环氧树脂、70#酸酐(四氢化邻苯二甲酸酐)以及苯胺按照一定比例配制而成。树脂配制完成后，需要进行预热，温度为100℃，为树脂注入做准备；