[发明专利]一种碳纤维复合材料轮毂成型工艺及其产品

说明书

本发明公开了一种碳纤维复合材料轮毂成型工艺及其产品，涉及轮毂制作技术领域。包括：采用模压工艺与SMC/BMC预浸料相结合制作轮毂产品，具体为：S1.采用长碳纤维通过模压工艺制作轮毂骨架；S2.通过SMC/BMC工艺将短纤维的片状环氧树脂预浸料制作成多块可以相互拼合的预制片，该结构能够完全包围在轮毂骨架表面；S3.将预制片逐步贴附在步骤S1的轮毂骨架表面得到复合材料轮毂预制品；S4.通过二次固化成型将复合材料轮毂预制品热熔固化成型，使拼合后的各块片状环氧树脂预浸料、各块片状环氧树脂预浸料与轮毂骨架相互熔合，得到碳纤维复合材料轮毂成品。本发明制作的轮毂表面光洁、内部的抗冲击性和强度大，不需要后续的喷涂工艺。

技术领域

本发明涉及碳纤维轮毂制技术领域，尤其涉及一种碳纤维复合材料轮毂成型工艺及其产品。

背景技术

现有碳纤维汽车轮毂采用的是纯实心模压，产品成本高，且因为模压成型的工艺缺陷，表面间隙及孔洞，后期需要喷涂工艺，造成产品动平衡不足，且对环境有一定的影响。

现有碳纤维注塑工艺（行业简称：AMC）因为碳纤维短纤流动性差，容易造成产品缺料及纤维不均，局部达不到汽车轮毂的强度，同时也因为缺少延申性及连续性的长碳纤维，强度满足不了汽车轮毂的抗冲击力。现有铝合金，镁合金汽车轮毂重量重，且加工的时候产生的粉尘易燃易爆。对人生安全有很大的隐患。

长碳纤维制得的轮毂骨架，其具有良好的刚性强度和抗冲击力，但是由于长碳纤维的流动性差，制得的成品后长碳纤维容易堆积表面存在针孔。

短碳纤维流动性强，制得的成品表面光洁、无针孔、不需要再次进行喷涂工艺，但是由于没有长碳纤维的延伸性和连续性，成品的刚性强度和抗冲击力较弱。

国内公布号为：CN 106564151 A、名称为一种大批量低成本纤维增强树脂基复合材 料汽车轮毂的材料形态与制造工艺的专利，公开了一种具有采用短碳纤维片状结构的专利，但是该专利的工艺中先制作短碳纤维的片状、而后将预制的短碳纤维堆叠好后直接进行膜压成型，将短纤维作为整个轮毂的材料此种材料和工艺制作出的轮毂材料虽然能够满足表面光滑的要求，但是由于缺少长碳纤维，制得的轮毂刚性强度和抗冲击力较弱。

因此，为解决上述技术问题，需要提出一种新的技术方案来解决这个问题。尤其是提供一种碳纤维复合材料轮毂成型工艺及其产品。

发明内容

本发明为解决市场上现有的碳纤维轮毂工艺制得的产品表面有空隙需要喷涂使表面光滑洁的技术问题，提供了一种碳纤维复合材料轮毂成型工艺及其产品。

为实现上述目的提供了如下技术方案：一种碳纤维复合材料轮毂成型工艺，采用模压工艺与SMC/BMC预浸料相结合制作轮毂产品，具体为：

S1.采用长碳纤维通过模压工艺按照产品的外形轮廓进行初次固化，制作轮毂骨架；

S2.通过将SMC/BMC片状环氧树脂预浸料制作成轮毂外层，所述轮毂外层包括多块可以相互拼合的外层预制片，每块所述外层预制片拼合后得到整个轮毂产品的结构，该结构能够完全包围在轮毂骨架的表面，所述片状环氧树脂预浸料采用短纤维材料制成；

S3.将预制好的所述外层预制片按顺序逐步贴附在步骤S1的轮毂骨架表面得到复合材料轮毂预制品；

S4.通过二次固化成型将复合材料轮毂预制品热熔固化成型，使拼合后的各块外层预制片、各块外层预制片与轮毂骨架相互熔合，得到碳纤维复合材料轮毂成品。

优选地，步骤S1中包括：

S11.取长碳纤维预浸料根据产品形状铺设成需要的角度纱，然后将铺设好的长碳纤维预浸料按照产品的形状进行剪裁，再将剪裁好的材料按产品性能需求进行叠层；

S12.对剪裁好后的长碳纤维预浸料进行初次固化，在低于70度条件下对叠层后的长碳纤维预浸料进行模压成型，制得作为产品的轮毂骨架。

优选地，步骤S2中包括：