[发明专利]纤维-金属混杂的薄壁结构制备方法、复合管成形方法及滚压成形装置

权利要求书

1.一种纤维-金属混杂的薄壁结构制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将金属基板与纤维增强树脂的预浸料交替铺设，并保持最外层为金属层，制得多层纤维-金属板；

将铺设好的多层纤维-金属板固定模具上，滚压成形制得纤维-金属混杂构件；

所述滚压成形的方法包括：

通过红外加热使铺设好的多层纤维-金属板中的纤维增强树脂的预浸料熔融；

对固定于模具上的多层纤维-金属板进行加压复合并冷却；

对加压复合处理后的多层纤维-金属板进行多次滚压定型，并再次冷却；

所述红外加热的温度范围为200-290 ℃；

除最后一次滚压定型外，加压复合及其余滚压定型的压力均为0.5-0.75 MPa，最后一次滚压定型的压力为0.4-0.6 MPa；

加压复合后喷气冷却的冷却速率为0.33 -0.5 ℃/s，滚压定型后再次喷气冷却的冷却速率为0.5 -0.67 ℃/s。

2.根据权利要求1所述的纤维-金属混杂的薄壁结构制备方法，其特征在于，所述方法还包括：在将金属基板与纤维增强树脂的预浸料交替铺设之前，对金属基板通过磷酸阳极氧化法和/或丙酮超声波清洗法进行表面处理。

3.根据权利要求1所述的纤维-金属混杂的薄壁结构制备方法，其特征在于，所述金属基板包括铝、钛有色金属及其合金制成的基板；所述纤维增强树脂为聚丙烯树脂、聚苯硫醚树脂以及尼龙中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的纤维-金属混杂的薄壁结构制备方法，其特征在于，金属基板与纤维增强树脂的预浸料交替铺设共计5~11层。

5.一种复合管的成形方法，其特征在于，包括：

采用权利要求1至4任一项所述制备方法制得纤维-金属混杂构件；

将两个成形的纤维-金属混杂构件对称叠放并胶接；

在胶合处切割并钻孔，得到具有对称耳板的纤维-金属混杂的薄壁结构复合管。

6.根据权利要求5所述的复合管的成形方法，其特征在于， 所述胶接的方法包括：

在两个对称叠放的纤维-金属混杂构件的接触部分铺设短纤维增强树脂胶膜，通过上下气胀结合实现胶接。

7.根据权利要求6所述的复合管的成形方法，其特征在于，所述上下气胀的上下气压控制在0.8-2.2 MPa。

8.一种适用于权利要求1至4任一项所述制备方法的滚压成形装置，其特征在于，包括红外加热装置、热压辊、定型辊以及设置于热压辊与定型辊之间的第一喷气装置和设置在两相邻定型辊之间的第二喷气装置；

所述红外加热装置用于使铺设好的多层纤维-金属板中的纤维增强树脂的预浸料熔融；

所述热压辊用于对固定于模具上的多层纤维-金属板加压复合；

所述定型辊用于对加压复合处理后的多层纤维-金属板进行滚压成形；

所述第一喷气装置和第二喷气装置用于对多层纤维-金属板进行喷气冷却；

所述第二喷气装置的冷却速率高于第一喷气装置。