[发明专利]一种制备碳纤维增强褶皱夹芯圆柱壳的方法

摘要

一种制备碳纤维增强褶皱夹芯圆柱壳的方法，该方法：a、清洗芯子成型模具；b、折叠碳纤维预浸料；c、固化碳纤维预浸料；e、铺设碳纤维预浸料；f、固化内面板预浸料和外面板预浸料：固化后得到内面板和外面板；g、将内圆筒贴合在内支撑的外表面上；h、四个四分之一圆弧状碳纤维增强褶皱芯子组装成一个完整的碳纤维增强褶皱芯子圆筒；i、将外圆筒粘接在碳纤维增强褶皱芯子圆筒的外表面上；j、将外支撑的两个半圆环贴合在外圆筒的外表面上；k、将装有内圆筒、碳纤维增强褶皱芯子圆筒和外圆筒的固化模具置于烘箱中加热固化，冷却后拆模，得到碳纤维增强褶皱夹芯圆柱壳。本发明用于制备碳纤维增强褶皱夹芯圆柱壳。

主权项

1.一种制备碳纤维增强褶皱夹芯圆柱壳的方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：一、碳纤维增强褶皱圆柱芯子的制备：步骤a、清洗芯子成型模具(1)：采用洗模剂清洗芯子成型模具(1)的内外表面，涂上脱模剂置于通风处晾干；步骤b、折叠碳纤维预浸料：将铺层好的碳纤维预浸料和芯子成型模具(1)置于30℃的加热台，待碳纤维预浸料软化后将其置于阳模(1‑1)表面，对阴模(1‑2)施加压力，压力范围为0.5MPa～1MPa，直至阴模(1‑2)全部压入阳模(1‑1)形成的空间内，至此完成碳纤维预浸料压成所需的褶皱圆弧状；步骤c、固化碳纤维预浸料：将步骤b得到的圆弧状褶皱纤维预浸料及芯子成型模具(1)一起封装于真空袋内，置于热压罐中固化，固化温度范围为100℃～200℃，固化压力为0.5MPa～2MPa，固化时间为1小时～3小时，至此完成圆弧状碳纤维增强褶皱芯子的制备；重复步骤a、b、c三次，得到四个完全相同的圆弧状褶皱增强碳纤维；二、碳纤维增强褶皱夹芯圆柱壳面板的制备：步骤d、清洗模具：采用洗模剂清洗面板成型模具(2)的内外表面，涂上脱模剂置于通风处晾干；步骤e、铺设碳纤维预浸料：将铺层好的半圆弧内面板预浸料(4)置于面板成型模具(2)中的内模(2‑1)与中模(2‑2)之间，将铺层好的半圆弧外面板预浸料(5)置于面板成型模具(2)中的底座(2‑3)与中模(2‑2)之间，对内模(2‑1)施加压力，压力范围为0.5MPa～1MPa，至此完成内面板预浸料(4)和外面板预浸料(5)的制备；步骤f、固化内面板预浸料(4)和外面板预浸料(5)：将步骤e得到的内面板预浸料(4)和外面板预浸料(5)封装于真空袋内，置于热压罐中固化，固化温度范围为100℃～200℃，固化压力为0.5MPa～2MPa，固化时间为1小时～3小时，固化后得到内面板和外面板；重复步骤d、e、f一次，得到两个完全相同的内面板和外面板；三、碳纤维增强褶皱夹芯圆柱壳的组装、胶结和二次固化：步骤g、将步骤二得到的两个内面板扣合设置组成内圆筒(6)，将内圆筒(6)贴合在内支撑(3‑1)的外表面上，并在内圆筒(6)的外表面上贴一层胶膜；步骤h、将步骤一中的四个四分之一圆弧状褶皱增强碳纤维依次粘接在内圆筒(6)的外表面上，四个四分之一圆弧状碳纤维增强褶皱芯子组装成一个完整的碳纤维增强褶皱芯子圆筒(7)；步骤i、将步骤二得到的两个外面板扣合设置组成外圆筒(8)，将外圆筒(8)的内表面贴一层胶膜，并将外圆筒(8)粘接在碳纤维增强褶皱芯子圆筒(7)的外表面上；步骤j、将外支撑(3‑2)的两个半圆环贴合在外圆筒(8)的外表面上，通过连接元件将两个半圆环固定连接；步骤k、将装有内圆筒(6)、碳纤维增强褶皱芯子圆筒(7)和外圆筒(8)的固化模具(3)置于120℃～150℃的烘箱中加热固化2小时～3小时，冷却后拆模，即可得到碳纤维增强褶皱夹芯圆柱壳(9)；所述芯子成型模具(1)包括阳模(1‑1)和五个阴模(1‑2)，所述阳模(1‑1)为四分之一圆环，阳模(1‑1)的内壁设置有多个相等的四边形单元(1‑3)，多个四边形单元(1‑3)阵列布置，多个四边形单元(1‑3)沿阳模(1‑1)的轴向方向设置五个，多个四边形单元(1‑3)沿阳模(1‑1)的环向方向设置三个，每个阴模(1‑2)的轴向方向设置一个四边形单元(1‑3)，每个阴模(1‑2)的环向方向设置三个四边形单元(1‑3)，五个阴模(1‑2)并排设置且阴模(1‑2)上的四边形单元(1‑3)与阳模(1‑1)上的四边形单元(1‑3)完全咬合。