CN101954744A - 一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法 - Google Patents

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Abstract

一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法，涉及一种复合材料金字塔型点阵夹芯板的制备方法。复合材料金字塔型点阵夹芯板的制备过程：一、根据模具结构及尺寸，采用裁剪机或切割机将两向纤维编织布切割为能够完全嵌套在模具上的格状结构，切割方向均沿着编织布纤维方向；二、清洗模具；三、将格状结构的纤维编织布逐层铺设模具中，固定模具；四、将模具放置在热压机内，使其固化；五、将固化后的模具拆下，获得金字塔型点阵芯子；步骤六、分别在金字塔型点阵芯子的上、下端粘接上复合材料层合板及下复合材料层合板，制得复合材料金字塔型点阵夹芯板。本发明用于复合材料金字塔型复合材料点阵夹芯板的制备。

Description

一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法
技术领域
本发明涉及一种复合材料金字塔型点阵夹芯板的制备方法。
背景技术
点阵夹芯板是一种能够同时满足工程指标中结构轻、功能强等优秀力学性能的结构。点阵夹芯板是由上下两层高强度、高模量的薄板和中间较厚的轻质点阵芯子组成的材料。
现有的点阵夹芯板使用的材料多为金属材料，采用复合材料制备点阵夹芯板与传统的金属材料制备的点阵夹芯板相比较具有更高的比强度、比刚度，且具有更强的可设计性。目前，采用纤维编织布作为复合材料制备金字塔型点阵夹芯板时，需要将纤维编织布预先切割为条状，将条状纤维编织布铺放在模具中进行热压成型处理。采用上述方式制备的复合材料金字塔型点阵夹芯板，在制备的点阵夹芯板的节点处存在重叠的问题，因其结构分布不均，结构性能受到极大的限制。
发明内容
本发明的目的是为了解决制备复合材料金字塔型点阵夹芯板时，将切割为条状的纤维编织布铺放在模具中进行热压成型处理，制备的金字塔型点阵夹芯板的节点处存在重叠的问题，提供一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法。
本发明是通过下述方案予以实现的：一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法，所述的复合材料金字塔型点阵夹芯板的制备过程为：
步骤一、根据模具结构及尺寸，采用裁剪机或切割机将双向纤维编织布切割为能够完全嵌套在模具上的格状结构，切割方向均沿着编织布纤维方向；
步骤二、采用洗模剂或丙酮溶液清洗模具的外表面，然后将封孔剂和脱模剂依次涂抹在模具的外表面上；
步骤三、将步骤一中获得的格状结构的纤维编织布逐层铺设在步骤二中处理后的模具中，用夹具将模具固定；
步骤四、将步骤三中固定后的模具放置在热压机内，使其固化，所述的热压机内部的固化温度为100～200℃，固化压力为0.5～2Mpa，固化时间为1～3小时；
步骤五、将步骤四中固化后的模具拆下，获得金字塔型点阵芯子；
步骤六、分别在步骤五中获得的金字塔型点阵芯子的上、下端粘接上复合材料层合板及下复合材料层合板，制得复合材料金字塔型点阵夹芯板。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：由于采用切割为能够完全嵌套在模具上的格状结构的纤维编织布，应用本发明所述的金字塔型点阵夹芯板的制备方法制备的金字塔型点阵夹芯板的节点处无重叠现象，金字塔型点阵夹心结构的杆件厚度均匀，在固化过程中，对纤维编织材料施加所需压力，能够提高点阵夹芯结构的力学性能，增强其结构强度。
附图说明
图1是具体实施方式四中所述的模具的结构示意图；图2是采用具体实施方式四所述模具时，步骤一中获得格状结构的纤维编织布形状示意图；图3是具体实施方式四获得的金字塔型点阵夹芯芯子的一个单元的立体结构示意图；图4是具体实施实施方式四获得的点阵夹芯板的结构剖面图。
具体实施方式
具体实施方式一：一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法，所述的复合材料金字塔型点阵夹芯板的制备过程为：
步骤一、根据模具结构及尺寸，采用裁剪机或切割机将双向纤维编织布切割为能够完全嵌套在模具上的格状结构，切割方向均沿着编织布纤维方向；
步骤二、采用洗模剂或丙酮溶液清洗模具的外表面，然后将封孔剂和脱模剂依次涂抹在模具的外表面上；
步骤三、将步骤一中获得的格状结构的纤维编织布逐层铺设在步骤二中处理后的模具中，用夹具将模具固定；
步骤四、将步骤三中固定后的模具放置在热压机内，使其固化，所述的热压机内部的固化温度为100～200℃，固化压力为0.5～2Mpa，固化时间为1～3小时；
步骤五、将步骤四中固化后的模具拆下，获得金字塔型点阵芯子；
步骤六、分别在步骤五中获得的金字塔型点阵芯子的上、下端粘接上复合材料层合板及下复合材料层合板，制得复合材料金字塔型点阵夹芯板。
本实施方式所述的双向纤维编织布是指两向垂直编织的纤维布。
本实施方式与现有技术相比具有以下有益效果：由于采用切割为能够完全嵌套在模具上的格状结构的纤维编织布，应用本实施方式所述的金字塔型点阵夹芯板的制备方法制备的金字塔型点阵夹芯板的节点处无重叠现象，金字塔型点阵夹心结构的杆件厚度均匀，在固化过程中，对纤维编织材料施加所需压力，能够提高点阵夹芯结构的力学性能，增强其结构强度。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法中的步骤四的进一步限定，步骤一中纤维编织布采用3234型号环氧树脂，步骤四中所述的固化温度为120℃，固化压力为0.5Mpa，固化时间为1.5小时。
本实施方式所述的固化温度、固化压力及固化时间是根据步骤一中所述的纤维编织布的组成而设定，当步骤一中所述的纤维编织布是采用型号为T700的碳纤维编织、并在型号为3234的环氧树脂中浸渍合成的纤维编织布时，步骤四中模具放置在热压机内进行固化的固化温度为120℃，固化压力为0.5Mpa，固化时间为1.5小时。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法中的步骤四的进一步限定，步骤一中纤维编织布采用TDE85型号环氧树脂，步骤四中所述的固化温度为175℃，固化压力为0.5Mpa，固化时间为3小时。
本实施方式所述的固化温度、固化压力及固化时间是根据步骤一中所述的纤维编织布的组成而设定，当步骤一中所述的纤维编织布是采用型号为T700的碳纤维编织、并在TDE85型号环氧树脂中浸渍合成的纤维编织布时，步骤四中模具放置在热压机内进行固化的固化温度为175℃，固化压力为0.5Mpa，固化时间为3小时。
具体实施方式四：下面结合图1至图4具体说明本实施方式。在申请号为200910073307.3发明专利中，提出了一种用于制备纤维增强金字塔点阵夹芯板芯子的组装模具，如图2所述，所述模具由下模体、下网架和上网架三部分组成；所述下模体由底板和多个长方体组成，所述下网架由多个下网架纵向嵌片和多个下网架横向嵌片组成；多个下网架纵向嵌片等间距设置在底板上，多个下网架横向嵌片等间距设置在多个下网架纵向嵌片上，下网架的每个网格内装有一个长方体；上网架由多个上网架纵向嵌片和多个上网架横向嵌片组成，每个下网架纵向嵌片上设置有一个上网架纵向嵌片，每个下网架横向嵌片上设置有一个上网架横向嵌片，下网架、上网架和多个长方体合模。
步骤一中，基于该发明的所述的模具结构及其尺寸，采用裁剪机或切割机切割两向纤维编织布，所述的纤维编织布被切割为能够完全嵌套在模具上的格状结构，所述的格状结构纤维编织布的示意图如图2所示。
应用本实施方式所述的模具，在复合材料金字塔型点阵夹芯板的制备过程的步骤五中，获得的金字塔型点阵芯子的一个单元的结构示意图如图3所示。
应用本实施方式所述的模具，在复合材料金字塔型点阵夹芯板的制备过程的步骤六中，分别在金字塔型点阵芯子的上、下端粘接上复合材料层合板及下复合材料层合板，制得的复合材料金字塔型点阵夹芯板的结构剖面图如图4所示。

Claims (3)

1.一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法，其特征是：所述的复合材料金字塔型点阵夹芯板的制备过程为：
步骤一、根据模具结构及尺寸，采用裁剪机或切割机将双向纤维编织布切割为能够完全嵌套在模具上的格状结构，切割方向均沿着编织布纤维方向；
步骤二、采用洗模剂或丙酮溶液清洗模具的外表面，然后将封孔剂和脱模剂依次涂抹在模具的外表面上；
步骤三、将步骤一中获得的格状结构的纤维编织布逐层铺设在步骤二中处理后的模具中，用夹具将模具固定；
步骤四、将步骤三中固定后的模具放置在热压机内，使其固化，所述的热压机内部的固化温度为100～200℃，固化压力为0.5～2Mpa，固化时间为1～3小时；
步骤五、将步骤四中固化后的模具拆下，获得金字塔型点阵芯子；
步骤六、分别在步骤五中获得的金字塔型点阵芯子的上、下端粘接上复合材料层合板及下复合材料层合板，制得复合材料金字塔型点阵夹芯板。
2.根据权利要求1所述的一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法，其特征在于：步骤一中纤维编织布采用3234型号环氧树脂，步骤四中所述的固化温度为120℃，固化压力为0.5Mpa，固化时间为1.5小时。
3.根据权利要求1所述的一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法，其特征在于：步骤一中纤维编织布采用TDE85型号环氧树脂，步骤四中所述的固化温度为175℃，固化压力为0.5Mpa，固化时间为3小时。
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