[发明专利]基于增强型碳纤维复合材料板材的汽车外饰件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纤维汽车外饰件的制备方法，特别是涉及一种基于增强型碳纤维复合材料板材的汽车外饰件及其制备方法。属于汽车配件技术领域。

背景技术

目前，随着排放标准的提高和节能减排的压力日益增大，国内外汽车制造商都注重对车身减重，采用碳纤维复合材料等高强度材料应用于汽车结构的设计与制造，是有效的一种减重措施。碳纤维复合材料的应用可以大幅度降低车身重量，预计能减重50％以上。

汽车外饰件作为汽车的重要构件之一，在其制备工艺上，现主要是预浸料工艺和RTM工艺两种方法。其中，预浸料工艺是指用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物，制成树脂基体与增强体的组合物。而RTM(Resin Transfer Molding)是指利用树脂传递模塑成型，虽然其具有产品质量好、设备及模具投资小等特点，但由于其主要是手工操作，存在如下问题：生产时间长、生产效率低、生产成本较高、产品质量对保证、合格率低等问题。

例如：现有技术的汽车引擎盖，一般采用碳纤维复合材料汽车外饰件主要有三种形式：1)碳纤维复合材料层合板内外板结构，内外两层板类似金属钣金件，通过胶接连接而成，该类结构缺点是减重不明显，结构强度、刚度过大，不利于行人保护；2)碳纤维复合材料泡沫夹芯结构，这种结构中采用了与碳纤维复合材料面板等尺寸的泡沫夹芯材料，刚度过高，硬而脆，也不利于行人保护；3)碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构，这种结构不但减重明显，而且刚度、强度适中，有很好的行人保护作用，缺点是只适合预浸料工艺，制造成本高、生产效率低。

中国专利申请号为201410446131.2的发明专利申请，涉及利用预浸料工艺和RTM工艺来制作引擎盖，在碳纤维复合材料层之间用泡沫夹芯为增强层，泡沫夹芯增强层用胶水固定在上下层之间，以此来提高构件的钢度、变形能力，但文中提到用的胶水来进行粘接，虽然钢度和变形能力提高了，但是胶水粘接使产品的整体强度受到影响，一旦胶水脱落，整个产品将会随之裂开，产生非常严重的影响。

发明内容

本发明的目的，是为了解决现有技术汽车外饰件生产存在生产时间长、生产效率低、生产成本较高、产品质量对保证、合格率低等问题，提供一种基于增强型碳纤维复合材料板材的汽车外饰件的制备方法，具有简化工艺流程、提高产品加工效率、节省后处理加工工序、降低成本和产品质量高的有益效果。

本发明的目的之一可以通过采取如下技术方案达到：

基于增强型碳纤维复合材料板材的汽车外饰件，其特征在于：包括上、下盖板层和中间粘合层，所述上、下盖板层由可热塑纤维增强层压复合材料板材构成，所述中间粘合层由塑胶层或泡沫树脂层构成，所述上、下盖板层与中间粘合层通过模压连接成一体；该中间粘合层在模压时在常温下固化，形成与上、下盖板层的粘接连接结构，以增强产品的刚度和强度。

本发明的目的之一还可以通过采取如下技术方案达到：

进一步地，所述的可热塑纤维增强层压复合材料板材由若干层纤维胶片叠合热压制成；所述纤维胶片由将纤维增强材料浸入可热塑成型的树脂溶液中，使可热塑成型树脂充分浸润在纤维增强材料上，并在50-120℃温度条件下烘烤3-30分钟制成。

进一步地，所述可热塑纤维增强层压复合材料板材，由纤维胶片进行1-5层叠合，将叠合后的纤维胶片置于可程式控温控压的真空压机中，在真空状态、在0.1-10PMa的压力条件，将真空压机内的温度控制在150-300℃，使叠合胶片在在150-300℃温度条件下压合3-90分钟，制成可热塑纤维增强层压复合板材。

进一步地，所述纤维增强材料，包括但不限于碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维；可以为长纤、短纤、混编或单向各种纤维材料。

本发明的目的之二可以通过采取如下技术方案达到：

基于增强型碳纤维复合材料板材的汽车外饰件的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)准备好成型设备和材料；设置具有预浸、铺设、叠合、控温控压、真空压合成型、剪裁、加热和模压成型结构的专用设备，准备好可热塑成型的树脂溶液和纤维增强材料；

2)制作纤维胶片；将纤维增强材料浸入可热塑成型的树脂溶液中，使可热塑成型树脂充分浸润在纤维增强材料上，然后在50-120℃温度条件下烘烤3-30分钟，制得纤维胶片；