[发明专利]一种碳纤维复合材料汽车尾翼及其一体成型方法

说明书

本发明属于汽车尾翼加工技术领域，具体涉及一种碳纤维复合材料汽车尾翼及其一体成型方法。本发明在依次贴合碳纤维外观材料和碳纤维主体材料的模具中，依次放入聚氯乙烯交联闭孔泡沫板和预埋金属件，然后对其加压并加热，使聚氯乙烯交联闭孔泡沫板填充膨胀驱除材料层间空气同时使碳纤维材料固化，进而使碳纤维材料、交联闭孔泡沫板和预埋金属件能够一体固化固定成型。本发明提供的碳纤维复合材料汽车尾翼内装预埋金属件，可后装钻孔攻牙，实现碳纤维复合材料尾翼与车身采用螺丝紧固装配。

技术领域

本发明属于汽车尾翼加工技术领域，具体涉及一种碳纤维复合材料汽车尾翼及其一体成型方法。

背景技术

汽车尾翼是指汽车行李箱盖上，后端所装形式鸭尾的突出物，属于汽车空气动力套件中的一部分。主要作用是为了减少车辆尾部的升力。目前，常用于制造汽车尾翼的材料包括四种：玻璃钢、铝合金、碳纤维和塑料，其中，玻璃钢刚性大，成本低，但材质比较脆，韧性较差，环保性差(制作过程中有大量气体排放)，高温易变形，已逐渐被淘汰；铝合金导流效果和散热效果较好，但重量大；塑料质轻美观，设计自由度大，加工容易，但是强度、硬度、抗压性等差，容易老化；碳纤维刚性大，重量轻，耐腐蚀，耐久性好，是理想的汽车尾翼材料。

碳纤维尾翼目前的加工工艺是以碳纤维材料作为主材料，不饱和树脂为粘结剂，辅以脱模布等辅材，通过手工粘结常温固化成型，该方法虽然模具便宜、成本低、制程简单，但是不能一体制作完成，需两半边制作后二次胶合完成。制作工艺存在如下缺点和不足：①尾翼整体需拆分制作、胶合工序多；②后装不能攻牙采用螺栓，只能采用3M贴胶等背胶与车身粘合固定，户外长期使用背胶老化，脱落；③效率低，8小时产能仅为2～3个；④操作环境恶劣，对操作人员具有较大危害。而制得的尾翼具有如下缺点和不足：①材料层间结合有空气，造成局部强度薄弱，材料性能差，不能满足基本使用要求(如强度、硬度、耐水性、抗压性等差)；②受高温发生形变；由于胶合工序多，导致胶合接口不美观，表面质量差，且气味性无法满足使用要求；③无法做到真正轻量化。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种碳纤维复合材料汽车尾翼一体成型方法，该方法可实现螺牙紧固安装，无需贴合双面胶粘合。

本发明的另一目的在于提供上述一体成型方法制得的纤维复合材料汽车尾翼。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种碳纤维复合材料汽车尾翼一体成型方法，包含如下步骤:

(1)在汽车尾翼一体成型模具上涂上脱模剂，然后将碳纤维外观材料贴合模具的上下模，再将碳纤维主体材料贴合模具的上下模；

(2)在步骤(1)中依次贴合碳纤维外观材料和碳纤维主体材料的下模中放入芯材聚氯乙烯(PVC)交联闭孔泡沫板，将预埋金属件置于芯材聚氯乙烯交联闭孔泡沫板上，然后上下模合模；

(3)对合模后的汽车尾翼一体成型模具施压加热使芯材填充膨胀以驱除材料层间空气同时使碳纤维材料固化，然后冷却、脱模，得到碳纤维复合材料汽车尾翼；

步骤(1)中所述的汽车尾翼一体成型模具包括上下模，上下模之间形成碳纤维汽车尾翼的外形腔；

步骤(1)中所述的汽车尾翼一体成型模具的材质优选为P20H；

步骤(1)中所述的碳纤维外观材料和碳纤维主体材料均为已浸渍树脂的碳纤维半成品材料；

所述的树脂优选为环氧树脂；

步骤(1)中所述的碳纤维外观材料是对汽车尾翼起装饰作用的外观材料，可具有不同颜色和形状；

步骤(1)中所述的脱模剂优选为水性脱模剂，采用该类型脱模剂，尾翼制品表面无残留；

步骤(1)中所述的脱模剂优选为DKW-15；