[发明专利]三维中空复合材料的成型方法

说明书

本发明公开了三维中空复合材料的成型方法，步骤为：(1)划分导流成型区域，形成至少两个导流区；(2)铺设三维中空织物，使相邻两个导流区的三维中空织物的相对两端中的至少一端向上折弯，形成折弯部，以形成一分区通道；(3)对各导流区分别进行真空导流并完成；(4)在三维中空织物的下表面铺设下连接层，将折弯部舒展并整平，形成无缝状；(5)在三维中空织物的上表面铺设上连接层；(6)使树脂将上连接层浸润后，固化。采用本发明产品可一次成型，无需进行二次修补，既保证了成型后复合材料的平整过度、无厚度差，也保证了复合材料的强度，最主要的是能够保证产品的电性能稳定性，而且操作简单、节省时间，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种三维中空复合材料的成型方法。

背景技术

三维中空织物是一种新型的夹芯型材料，夹心结构的基础是构成中空织物表层的经、纬纱和连续两个表层并形成芯部的Z向纤维，Z向纤维“8”字形的空间形态使织物具有良好的结构稳定性。中空织物与树脂复合而成的三维中空复合材料克服了传统蜂窝、泡沫芯材等夹层复合材料易分层、耐冲击性差的缺点，并且具有可设计性强、可填充、预埋的优点，以及良好的保温、隔热、隔音效果，目前已经广泛应用于轨道交通、车载方舱、建材和通信等领域。

在中空织物使用过程中，受三维中空织物幅宽、产品外形及尺寸的限制，三维中空织物一般需进行拼接处理。对于手糊成型和小面积导流成型而言，通常是将中空织物先进行拼接，并对拼接处进行局部增强，然后树脂浸润复合成型。但对于大尺寸产品而言，真空导流成型过程中，采用一次成型时，对设备的要求较高，树脂要具有较长的可操作时间，导致导流时间较长，生产效率无法有效提高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种新的三维中空复合材料的成型方法，利用该成型方法，可以很好地解决当前大面积导流和分区域导流中，中空织物的拼接问题，具体的技术方案如下：

三维中空复合材料的成型方法，其包括以下步骤：

(1)划分导流成型区域，形成至少两个导流区；

(2)剪裁并铺设三维中空织物，使相邻两个导流区的三维中空织物的相对两端的端面能够相互抵接，以形成无缝状，然后将上述的相对的两端中的至少一端向上折弯，形成折弯部，在该相邻的两个导流区之间形成一分区通道；

(3)对各导流区分别进行真空导流并完成，使三维中空织物被树脂完全浸润；

(4)在三维中空织物的下表面铺设下连接层，并将下连接层用树脂浸润，然后将折弯部舒展并整平，使相邻两个导流区的三维中空织物的相对两端的端面相互抵接，形成无缝状；下连接层跨越相邻两个导流区的三维中空织物的抵接处；

(5)在三维中空织物的上表面铺设上连接层，使上连接层跨越相邻两个导流区的三维中空织物的抵接处；

(6)使树脂将上连接层浸润后，固化。

优选地，所述第一平面型材料为玻纤布、碳纤维布或表面毡中的至少一种；所述第二平面型材料为玻纤布、碳纤维布或表面毡中的至少一种。

各种单一材质的三维中空织物，或两种及以上材质混杂织造而成的三维中空织物均可使用本发明中的成型方法来制备复合材料。本发明中，至少将部分三维中空织物进行折弯形成分区通道，该分区通道可用于铺设真空膜，以及用于铺设下连接层的操作空间。采用分区操作后，由于真空导流的区域变小，降低了对设备的要求，由于导流区域的缩小，使树脂有足够的时间充满各导流区，使复合材料的内部均匀性得到有效的保证。分区导流，可以同时对两个以上的导流区进行真空导流，可是导流效率大幅度地提高，显著地缩短施工时间，尤其是对于大型的设备的成型具有更高效的施工效率。