[发明专利]一种复合材料origami结构吸能装置的制备方法

说明书

本发明涉及一种复合材料origami结构吸能装置的制备方法，首先将origami橡胶型腔和支撑气囊进行组装，给支撑气囊充轻质气体，再进行origami橡胶型腔表面处理，然后在橡胶型腔表面铺设纤维布并通过真空灌注工艺使纤维布充分浸渍树脂，并固化成型，最后经过脱模工序即可获得复合材料origami结构吸能装置。与现有技术相比，本发明极大程度上解决了采用金属材料制作origami吸能结构时制作成本高、自重大并且origami结构形状尺寸受到限制的问题，适用于制造各种形状和尺寸的origami吸能结构，易于制造并且制造成本低，简单实用易于操作和推广。

技术领域

本发明涉及成型工艺技术领域，尤其是涉及一种复合材料origami结构吸能装置的制备方法。

背景技术

现有的origami吸能装置主要为金属材料制成，通过固定金属圆筒一端，并在金属圆筒另一端施加扭转载荷，通过控制旋转的方向、载荷和速度以及时间得到金属材料制成的origami吸能装置。但由于金属材料自重大，整套制造设备成本高，并且此种方法只能制备较为简单origami pattern形式，因此，若能提供一种自重小、成本低并且origamipattern形式可设计的origami结构吸能装置制备方法，则必然具有重大应用价值。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种复合材料origami结构吸能装置的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种复合材料origami结构吸能装置的制备方法，包括以下步骤：

(1)橡胶型腔与支撑气囊组装：

按照预成型复合材料origami结构的壳体设计橡胶型腔，然后，将设计好的橡胶型腔套在固定设置的支撑气囊外表面，最后，通过气囊充气口对支撑气囊充气，使得支撑气囊膨胀并支撑所述橡胶型腔；

(2)橡胶型腔表面处理：

清洗橡胶型腔表面，再在其表面依次涂抹一层隔离剂和脱模剂；

(3)复合材料origami结构铺设：

按照设计要求将裁剪好的铺设多层纤维布，纤维布与纤维布之间采用定型剂定型；

(4)固化成型：

采用真空灌注工艺往纤维布表面均匀浸渍树脂与固化剂，使得纤维布与树脂、固化剂充分混合，完成后，转移到固化室按成型所需温度和时间固化；

(5)脱模：

固化完成后，排出支撑气囊内部气体，依次拆除支撑气囊与橡胶型腔，即得到由纤维布与树脂复合而成的复合材料origami结构吸能装置。

优选的，步骤(1)中的支撑气囊采用固定支架固定组装。

优选的，步骤(1)中橡胶型腔采用外表面与复合材料origami结构匹配的橡胶平面件弯成圆筒状并胶接形成。

优选的，步骤(2)中所述的隔离剂可以为(广州桐达化工工程有限公司YZS-01橡胶隔离剂)等；所述的脱模剂可以为(东恒化工环氧树脂脱模剂820-NC)等。

优选的，步骤(3)中上下层纤维布的重叠位置错开，保证各层纤维布围绕形成的缝隙都能被其他层所遮挡掉。

优选的，步骤(4)中，真空灌注工艺中采用真空薄膜构建真空体系，并在形成真空负压环境下时使得真空薄膜紧贴铺设的纤维布表面。

优选的，步骤(4)中，固化的温度小于橡胶型腔和支撑气囊等材料体系的玻璃化转变温度。