[发明专利]一种Al/CFRTP/Al复合板快速制备工艺

说明书

本发明公开了一种Al/CFRTP/Al复合板快速制备工艺，所述工艺具体包括以下步骤：S1、预处理：选取合适的连续纤维增强热塑性复合材料、铝合金板和细铁丝网，将铝合金板进行打磨后碱洗；S2、铺层加热处理：依次铺放预处理后的铝合金板、细铁丝网、连续纤维增强热塑性复合材料、细铁丝网、预处理后的铝合金板，通过平面感应加热设备迅速加热细铁丝网；S3、轧制成形：通过轧机使Al/CFRTP/Al轧制成复合板；S4、将轧制成形的Al/CFRTP/Al复合板放入保温箱保温一段时间后冷却至室温，本发明解决Al/CFRTP/Al复合板制备周期长、制备成本高的现状，具有成本较低、适用范围广以及操作简单等特点。

技术领域

本发明涉及轻量化复合材料成形领域，尤其是一种Al/CFRTP/Al复合板快速制备工艺。

背景技术

为了减少温室气体排放和能源消耗，对轻量化零件的需求不断增加，这就要求使用高强度材料，如钛合金、镁合金、高强度铝合金、先进高强度钢和连续纤维增强热塑性复合材料。其中，连续纤维增强热塑性复合材料CFRTP强度最高，开发CFRTP制品是满足轻量化零件需求的可行途径。

传统Al/CFRTP/Al复合板制备工艺多采取热压成形，由于每个工件进行热压时都需要铺层、定位、夹紧、加热和模压。因此该工艺的时间成本仍然很高，难以实现高产、低成本的生产。此外，对长制品（如高速铁路车辆中使用的长度为25米的部件）的强烈需求，要求制造长Al/CFRTP/Al复合板，由于加热装置和压力机长度的限制，使用热压工艺极难制造长Al/CFRTP/Al复合板。

发明内容

本发明提供一种Al/CFRTP/Al复合板快速制备工艺，通过平面感应加热和轧制成型的方式来解决制备过程复杂、生产成本较高以及生产周期较长等问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种Al/CFRTP/Al复合板快速制备工艺，所述工艺具体包括以下步骤：

S1、预处理：选取合适的连续纤维增强热塑性复合材料、铝合金板和细铁丝网，将铝合金板进行打磨碱洗处理；

S2、铺层加热处理：依次铺放预处理后的铝合金板、细铁丝网、连续纤维增强热塑性复合材料、细铁丝网、预处理后的铝合金板，通过平面感应加热设备迅速加热细铁丝网；

S3、轧制成形：通过轧机使Al/CFRTP/Al轧制成复合板；

S4、将轧制成形的Al/CFRTP/Al复合板放入保温箱保温一段时间后冷却至室温。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤S1中的连续纤维增强热塑性复合材料厚度在1.0mm～3.0mm之间，材质选用聚酰胺6预浸带。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤S2中平面感应加热设备将细铁丝网迅速加热使CFRTP和铝合金板界面温度高于CFRTP基体熔融温度60℃～85℃。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤S3中轧机的轧辊为橡胶辊。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤S4中将轧制成形的Al/CFRTP/Al复合板放入保温箱保温15min且保温温度为160℃。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

1、本发明工艺操作简单，易于实现批量化生产；

2、本发明工艺的时间成本底，容易实现高产、低成本的生产；

3、本发明工艺适合长制品的生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：一种Al/CFRTP/Al复合板快速制备工艺，所述工艺具体包括以下步骤：