[发明专利]碳纤维叶片一体成型方法及产品

权利要求书

1.碳纤维叶片一体成型方法，采用VARTM成型工艺制备叶片，其特征在于模具中叶片主梁对应区域铺设主梁夹芯（1），在主梁夹芯（1）左右两侧铺设自导流对接叠层（2），在自导流对接叠层（2）外侧铺设梁边夹芯（3），且在主梁夹芯（1）和自导流对接叠层（2）的底部铺设自导流织物（4），且自导流织物（4）铺设延伸至梁边夹芯（3）的底部。

2.根据权利要求1所述的碳纤维叶片一体成型方法，其特征在于所述的自导流对接叠层（2）包括通过碳纤维拉挤成型的拉挤板材（21）和与拉挤板材（21）大小相应的层间自导流织物（22），拉挤板材（21）和层间自导流织物（22）交替叠层铺设形成自导流对接叠层（2），自导流对接叠层（2）的厚度与主梁夹芯（1）厚度相等，且侧面分别与主梁夹芯（1）和梁边夹芯（3）对接贴合。

3.根据权利要求2所述的碳纤维叶片一体成型方法，其特征在于所述的拉挤板材（21）的厚度为2-10mm，层数不超到10层，自导流对接叠层（2）中最下层和最上层均为拉挤板材（21），拉挤板材（21）呈倾斜设置且靠近梁边夹芯（3）一侧的高度高于靠近主梁夹芯（3）一侧的高度，拉挤板材的倾斜角度为10度-35度。

4.根据权利要求3所述的碳纤维叶片一体成型方法，其特征在于所述的拉挤板材的横截面为长方形且边角为圆角，最下层的拉挤板材（21）与自导流织物（4）不贴合，之间形成导流空隙。

5.根据权利要求2所述的碳纤维叶片一体成型方法，其特征在于所述的主梁夹芯（1）和梁边夹芯（3）均为Balsa，PVC或者PET材质，主梁夹芯（1）和梁边夹芯（3）均为多层且沿叶片宽度方向叠层设置，各层梁边夹芯（3）的形状随叶片外观形状的改变而变化，各层梁边夹芯（3）的横截面均为形状不等的四边形。

6.根据权利要求5所述的碳纤维叶片一体成型方法，其特征在于自导流织物（4）和层间自导流织物（22）的材质均为玻璃纤维织物，层间自导流织物（22）的厚度不小于拉挤板材（21）的厚度，自导流织物（4）的面密度为150-450g/m²，层间自导流织物（22）的面密度为100-250g/m²。

7.根据权利要求2所述的碳纤维叶片一体成型方法，其特征在于成型步骤如下：

一、根据叶片的尺寸准备主梁夹芯（1）、拉挤板材（21）、层间自导流织物（22）、梁边夹芯（3）和自导流织物（4）；

二、开启模具保温程序，在模具内从依次铺设下表面辅材（5）、蒙皮层（6）和递减层（7），并在递减层（7）上铺设自导流织物（4）；

三、之后进行主梁夹芯、自导流对接叠层（2）和梁边夹芯（3）的铺设，并在铺设完成后再在其上依次铺设递减层（7）、蒙皮层（6）和上表面辅材（8）；

四、在上表面铺材（8）上加盖抽气袋（9），之后使用真空袋膜和密封胶条将模具密封，抽气袋（9）通过螺旋管和真空管与真空装置连接，组成真空系统；

五、采用VARTM成型工艺依次对模具内进行抽真空、灌注树脂、加热固化；

六、固化成型后在成品温度≤50℃时，脱膜吊出。

8.根据权利要求7所述的碳纤维叶片一体成型方法，其特征在于所述的抽气袋（9）长度与拉挤板材（21）相同，宽度为100-300mm，抽气袋（9）上带有观察窗，观察窗所在的位置与挤拉板材（21）位置相对应，且向梁边夹芯（3）一侧延伸20-50mm。

9.根据权利要求7所述的碳纤维叶片一体成型方法，其特征在于步骤六中加热固化时模具内真空度不超150mbar，灌注时自导流织物（4）和层间自导流织物（22）的树脂流速不高于0.02m/min，固化温度为35-80℃。

10.碳纤维叶片，其特征在于采用权利要求1至9任一项所述的碳纤维叶片一体成型方法制备。