[发明专利]一种高速动车碳纤维复合材料设备舱横梁及其制作方法

权利要求书

1.一种高速动车碳纤维复合材料设备舱横梁，包括上缘条、左腹板、右腹板、中间的轻质泡沫和下缘条，其特征在于，所述上缘条、左腹板、右腹板和下缘条均以碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料为原材料采用热压罐工艺一体成型制备。

2.根据权利要求1所述的高速动车碳纤维复合材料设备舱横梁，其特征在于，其横截面为工字型，顶面为上缘条，底面为下缘条，下缘条的T形连接处设有轻质泡沫，该轻质泡沫被左腹板和右腹板包覆，左腹板和右腹板包覆轻质泡沫后并线，与上缘条连接。

3.根据权利要求1所述的高速动车碳纤维复合材料设备舱横梁，其特征在于，所述轻质泡沫采用密度40kg/m³-100kg/m³的聚氯乙烯泡沫或聚对苯二甲酸乙二醇酯泡沫。

4.根据权利要求1所述的高速动车碳纤维复合材料设备舱横梁，其特征在于，所述碳纤维单向预浸料包括单向碳纤维和环氧树脂，碳纤维单向预浸料中环氧树脂的重量百分含量为35％～45％；

所述碳纤维织物预浸料包括碳纤维织物和环氧树脂，碳纤维织物预浸料中环氧树脂的重量百分含量为35％～45％。

5.根据权利要求1～4任一项所述的高速动车碳纤维复合材料设备舱横梁的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在左腹板模具、右腹板模具上分别依次铺贴碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料，形成左腹板预制体和右腹板预制体，然后组装成整体模具，在左腹板预制体和右腹板预制体中间空腔处放置轻质泡沫；

2)在整体模具上、下表面分别铺贴碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料，形成上缘条预制体和下缘条预制体，在上缘条预制体和下缘条预制体表面各平整放置一层硅胶软膜；

3)整体封装真空袋，放入热压罐中一体成型固化，固化完成后得到高速动车碳纤维复合材料设备舱横梁。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，步骤1)中，所述的左腹板模具、右腹板模具上铺贴的厚度均在1.5～3.5mm。

7.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，步骤2)中，所述的上缘条预制体的厚度为0.5～1.5mm；

所述的下缘条预制体的厚度为1～3mm。

8.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，步骤2)中，所述的轻质泡沫表面包覆有环氧树脂胶膜。

9.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，步骤3)中，所述的固化条件为：固化温度为120±10℃，保温时间为60±20min，施加压力为0.2～0.8MPa，升降温速率为0.5～5℃/min。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，步骤3)中，固化温度为120±5℃，保温时间为60±10min，施加压力为0.3～0.6MPa，升降温速率为1～3℃/min。