[发明专利]一种碳纤维复合材料风机叶轮及制造方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料风机叶轮，其特征在于，包括碳纤维上盖板(1)、碳纤维下盖板(2)和内嵌式碳纤维叶片(3)，所述内嵌式碳纤维叶片(3)的顶部设置有碳纤维上盖板(1)，且内嵌式碳纤维叶片(3)的底部设置有碳纤维下盖板(2)。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料风机叶轮，其特征在于，所述内嵌式碳纤维叶片(3)为后向型叶轮，且内嵌式碳纤维叶片(3)的出口角度β2<90°。

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维复合材料风机叶轮，其特征在于，所述碳纤维上盖板(1)和碳纤维下盖板(2)上均开设有嵌设槽。

4.根据权利要求3所述的一种碳纤维复合材料风机叶轮，其特征在于，所述内嵌式碳纤维叶片(3)为渐变式的厚度结构。

5.根据权利要求4所述的一种碳纤维复合材料风机叶轮，其特征在于，所述内嵌式碳纤维叶片(3)通过高强度结构胶与碳纤维上盖板(1)和碳纤维下盖板(2)胶接。

6.根据权利要求5所述的一种碳纤维复合材料风机叶轮，其特征在于，所述内嵌式碳纤维叶片(3)分别与碳纤维上盖板(1)和碳纤维下盖板(2)胶合面R角处进行预浸布补强设置。

7.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料风机叶轮的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1下盖板模压成型：先将模具预热到40～50℃，预热时间为15min，然后在模具上下模面上涂抹脱模剂，并在脱模剂挥发干燥后开始铺层操作，按照碳纤维上盖板(1)尺寸备好用FAW200碳纤维3K斜纹预浸布，规格为26层900mm×900mm，将预浸布先在模具上下模面铺放两到三层后，即开始按规定的尺寸和厚度在模具上下模面进行铺层至总层数为26层，最后合模放在压机上进行加热加压固化，压机温度到达80℃时逐渐加压至5GPa,温度为80℃时加压5GPa保温1h，升温至135℃的同时加压至13GPa，在温度为135℃时加压13GPa，并保温1h20min，固化结束后，将碳纤维上盖板(1)毛坯从模具中脱出，打磨加工出叶片胶接槽；

S2下盖板模压成型：先将模具预热到40～50℃，预热时间为15min，然后在模具上下模面上涂抹脱模剂，并在脱模剂挥发干燥后开始铺层操作，按照碳纤维下盖板(2)尺寸备好FAW200碳纤维3K斜纹预浸布，规格分别为26层900mm×900mm、26层455mm×455mm、9层275mm×275mm、4层1000mm×23mm和4层1000mm×19mm，先用900mm×900mm的预浸布在上下模面上铺放两到三层后，即开始按规定厚度在模具上下模面进行铺层至26层，再在模具上按照规定的尺寸、位置和厚度依次将预浸布铺放完，最后合模放在压机上进行加热加压固化，压机温度到达80℃时逐渐加压至5GPa,温度为80℃时加压5GPa保温1h，升温至135℃的同时加压至13GPa，在温度为135℃时加压13GPa，并保温1h20min，固化结束后，将碳纤维下盖板(2)毛坯从模具中脱出，打磨加工出叶片胶接槽；

S3内嵌式碳纤维叶片(3)模压成型：先将模具预热到40～50℃，预热时间为15min，然后在模具型腔表面及分型面上涂抹脱模剂，并在脱模剂挥发干燥后开始铺层操作，用尺寸为100mm×400mm的FAW200碳纤维3K斜纹预浸布铺放两到三层后，即开始按规定的尺寸和厚度在模腔内进行铺层至总层数为29层，最后合模放在压机上进行加热加压固化，压机温度到达80℃时逐渐加压至5GPa,温度为80℃时加压5GPa保温0.5h，升温至135℃的同时加压至13GPa，在温度为135℃时加压13GPa，并保温45min，固化结束后，将内嵌式碳纤维叶片(3)毛坯从模具中脱出，最后打磨加工；

S4组装风机叶轮：将加工成型后的碳纤维上盖板(1)、碳纤维下盖板(2)和内嵌式碳纤维叶片(3)组装成风机叶轮。