[发明专利]碳纤维复合材料空调风道成型方法

说明书

本发明是一种碳纤维复合材料风道成型方法，包括以下步骤：（1）模具处理（2）下料图设计（3）预浸料、胶膜裁剪（4）按铺层顺序铺贴5）封装（6）真空袋压固化（7）脱模（8）加工。本发明成型过程简单，成型制件表观质量较好，具备一定的阻燃性能。可用于批量生产、生产效率高、成本相对较低。

技术领域

本发明属于复合材料工艺制造领域，具体为一种碳纤维复合材料风道成型方法。

背景技术

碳纤维复合材料与传统的金属结构制品相比，比强度、比模量更高，因而通过参数优化设计更容易实现轻质、高强，碳纤维复合材料风道可应用于对减重要求较高的车载军用方舱、城市列车、地铁车厢等等，相对于铝合金风道，碳纤维复合材料空调风道可以减重约30%。

关于空调风道专利有很多相关专利，包括构型、材料选型、连接设计、多功能设计，如：衡阳泰豪通信车辆有限公司、发明名称为一种方舱车用多功能的空调风道，专利申请号：201510798544.1、合肥美的荣事达电冰箱有限公司，发明名称为风道装置，专利号：201010526475.6，无锡金鑫集团股份有限公司，发明名称为一种有轨电车空调风道结构所用材料的制备方法，暂未见碳纤维复合材料空调风道。

在轨道交通领域轻量化、阻燃的前提下，要成型碳纤维复合材料阻燃空调风道，存在两个较为棘手的问题，第一阻燃预浸料分散性差，成型后的制件表面存在针孔，甚至是气孔；第二铺层少，制件R角处存在严重的缺胶现象。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种具备阻燃能力的碳纤维复合材料风道成型方法。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种碳纤维复合材料空调风道成型方法，该成型方法包括如下步骤：

（1）模具处理：先清理干净模具阴模表面，然后在模具表面铺贴一层带胶脱模布；

（2）下料图设计：按照模具形状展开；沿①轴线位置将下料图分为两块区域；

（3）预浸料、胶膜裁剪：将预浸料及胶膜从冷库取出，室温下回温12h，然后在裁剪机上按照下料图裁剪；

（4）按铺层顺序铺贴：控制铺贴环境的温湿度，在第一层预浸料的铺贴面铺贴一层胶膜，然后再按预浸料的铺层顺序贴着模具铺层；

（5） 封装：铺贴完成后，在预浸料表面按顺序依次铺放脱模布、隔离膜，最后用真空袋包裹密封模具，安装真空快速接头，连接真空泵，抽真空；

（6）真空袋压固化：将模具放入烘箱，全程保持真空系统运行，对真空袋抽真空。按照固化制度固化，固化的升温速率为2℃/min，固化完成后关闭加热及真空系统，制件随炉冷却；

（7）脱模：待烘箱温度冷却至70℃以下时，打开烘箱，将模具取出，放置在工作平台上，依次拆除真空袋、隔离膜、脱模布；

（8）加工：按照设计尺寸切割、打磨。

本发明的进一步改进在于：在步骤（2）中，裁剪料预留余量，长度方向预留5-50mm，宽度方向预留5-30mm。

本发明的进一步改进在于：在步骤（3）中，所述预浸料为阻燃织物预浸料，阻燃织物预浸料单层厚度为0.1mm-0.3mm。

本发明的进一步改进在于：在步骤（4）中，铺贴料沿轴线①号位置分为两块，两块料之间采用搭接方式铺贴，搭接宽度为2-30mm，长度方向的预浸料允许对接，接缝≤1.5mm。

本发明的进一步改进在于：在所述步骤（5）中，真空袋压封装的顺序从里往外依次是脱模布、隔离膜、真空袋。