CN110789154A - 一种复合材料包装箱的成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包装箱成型方法技术领域，具体是一种复合材料包装箱的成型方法，旨在解决现有包装箱成型方法无法同时保障产品气密质量和产品内外表面质量的技术问题。阳模采用干法成型，阴模采用湿法成型，并在粘接界面用配方“100份液态环氧树脂、12～21份固化剂、30～40份聚酰胺树脂、15～18份气态二氧化硅、10～15份滑石粉、2~3份DMP‑30、2~3份KH560硅烷偶联剂”制成的粘结剂进行合模。

Description

一种复合材料包装箱的成型方法
技术领域
本发明涉及包装箱成型方法技术领域，具体是一种复合材料包装箱的成型方法。
背景技术
复合材料包装箱是用纤维布与树脂复合而成，具有质轻，比强度高、抗疲劳性能好、隔热效果佳等优点，主要用于产品的包装、运输及贮存。现有包装箱的制作方法有以下两种：一种是比较成熟的手糊成型工艺（即湿法）；另一种是真空辅助成型工艺（即干法）。湿法受操作人员技术水平和责任心的影响较大，树脂含量不均匀，产品内部容易产生气泡等缺陷，气密性试验合格率低，返修成本高，返修后质量可靠性低；干法树脂含量均匀，气泡产生率低，但包装箱内存在较多金属预埋件，部分金属预埋件要求与外界连通，密封封装操作难度较大，质量隐患较大，另外包装箱外观有抽真空管路的压痕，外观质量较差。
发明内容
本发明旨在解决现有包装箱成型方法无法同时保障产品气密质量和产品内外表面质量的技术问题。为此，本发明提出一种复合材料包装箱的成型方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种复合材料包装箱的成型方法，包括以下步骤：
S1、选取手糊成型方法的箱体阳模、箱体阴模、箱盖阳模、箱盖阴模作为成型模具；
S2、在箱体阳模和箱盖阳模内采用真空辅助成型方法进行复合材料成型，其中，所述复合材料的树脂采用环氧树脂或乙烯基树脂（这里材料的限定，主要是为了能够采用步骤S4合模时的粘结剂）；
S3、在箱体阴模和箱盖阴模内采用手糊成型方法进行复合材料成型，其中，所述复合材料的树脂采用环氧树脂或乙烯基树脂；
S4、合模，具体包括以下几个步骤：
1）将箱体阳模、箱盖阳模在真空、常温条件进行预固化，然后除去表面密封封装；
2）用砂纸打磨掉粘接界面上的凸点，并将粘接界面进行粗化；
3）去除粘接界面上的浮灰，用无水酒精将粘接界面清洗多次并吹干；
4）将100份液态环氧树脂、12～21份固化剂、30～40份聚酰胺树脂、15～18份气态二氧化硅、10～15份滑石粉、2~3份DMP-30、2~3份KH560硅烷偶联剂混合配制粘结剂；
5）将粘结剂均匀涂抹在粘接界面上，用塑料刮板将凹点填平，室温静置1h后，在粘接界面上铺设一层增强纤维短切毡，并用粘结剂浸润复合；
6）将箱体阳模、箱盖阳模分别与箱体阴模、箱盖阴模进行粘接复合，整体固化，合模完成。
本发明的有益效果是：
1）本发明阳模采用真空辅助成型，复合层树脂气孔率降低，产品成型后，内部形成一个致密的内腔，降低了人操作过程中不稳定因素带来的质量风险，保障了产品的气密质量；阴模采用湿法工艺，通过手工操作可灵活解决穿孔预埋件的定位问题。综合了湿法成型工艺和干法成型工艺的优点，解决了单一工艺无法同时保障产品气密质量和产品内外表面质量的问题。
2）本发明的合模工艺方法，采用特定的粘结剂，在外界温度发生变化时，粘接界面的粘结剂可起到良好的过渡作用，使粘接界面在80℃以下进行温变，不会发生破坏。解决了包装箱成型工艺中不同种类树脂复合层的粘接复合后，界面出现的分层问题。
3）本发明的成型方法在原湿法阴、阳模具上进行实施，不需要重新设计、制作模具，成本低。
4）本发明阳模采用真空辅助工艺，比单一单独采用湿法工艺，结构缺陷少，纤维含量高，成型后的复合材料产品机械性能高。所以，在保证包装箱设计性能同时，采用该工艺可降低包装箱的蒙皮厚度，起到减重效果。
具体实施方式
下面以一种具体的包装箱材料对本发明的成型方法进行详细的介绍，该包装箱的阴模采用玄武岩纤维和环氧树脂复合材料，阳模采用乙烯基树脂和玄武岩纤维复合材料。
S1、选取手糊成型方法的箱体阳模、箱体阴模、箱盖阳模、箱盖阴模作为成型模具。
S2、在箱体阳模和箱盖阳模内采用真空辅助成型方法进行复合材料成型：a、在阳模面，按照顺序铺设1-2层玄武岩纤维表面毡，1层玄武岩纤维短切毡，加强筋部位铺设3层玄武岩纤维单轴向布和1层巴沙木，碎纤维将缝隙填实；b、铺设1层玄武岩纤维多轴向布后，将阳模进行封装；c、配制环氧乙烯基树脂，调试真空泵压力至0.08MPa,在常温下进行真空导入成型。
S3、在箱体阴模和箱盖阴模内采用手糊成型方法进行复合材料成型：在阴模面，按照顺序铺设增强纤维并用环氧树脂进行复合1-2层玄武岩纤维表面毡、1层玄武岩纤维短切毡、2层玄武岩纤维多轴向布。在预埋件槽内，放置金属预埋件，产生间隙用碎纤维进行填充，用环氧树脂进行复合。金属预埋件通过M4螺丝，穿过模具进行定位。加强筋部位交叉铺设并复合4层玄武岩纤维单轴向布和4层玄武岩纤维多轴向布，芯材采用巴沙木，产生缝隙用碎纤维丝进行填充复合。
S4、合模，具体包括以下几个步骤：
1）将箱体阳模、箱盖阳模在真空、常温条件进行预固化，然后除去表面密封封装；
2）用400#水砂纸打磨掉粘接界面上的“凸”点，并将界面进行粗化；
3）用干燥的低压空气去除界面上的浮灰，用无水酒精将界面清洗3次，并用干燥的低压空气吹干；
4）按100份液态环氧树脂、15份固化剂、35份聚酰胺树脂、16份气态二氧化硅、13份滑石粉、2份DMP-30、2份KH560硅烷偶联剂混合配制第一种粘结剂；按100份液态环氧树脂、18份固化剂、30份聚酰胺树脂、16份气态二氧化硅、15份滑石粉、3份DMP-30、2份KH560硅烷偶联剂混合配制第二种粘结剂；第一种粘结剂粘度较高，较稠，利于填充粘接界面的凹点；第二种粘结剂粘度较低，较稀，利于浸润增强纤维短切毡。
5）先将第一种粘结剂均匀涂抹在粘接界面上，用塑料刮板将凹点填平，室温静置1h后，在粘接界面上铺设一层玄武岩纤维短切毡，然后用第二种粘结剂浸润复合；
6）将箱体阳模、箱盖阳模分别与箱体阴模、箱盖阴模进行粘接复合，整体固化，合模完成。
本实施例中，阳模采用乙烯基树脂、阴模采用环氧树脂，其他实施例中，也可采用以下方案：阳模采用环氧树脂、阴模采用乙烯基树脂；阳模和阴模都采用环氧树脂；阳模和阴模都采用乙烯基树脂。
本实施例中，增强纤维短切毡采用玄武岩纤维短切毡，其他实施例中，也可采用玻璃纤维短切毡等。
本实施例中，根据不同的配方，配置了两种粘结剂，以满足不同稀稠度的需要，这应该是通过本领域人员推理分析或有限次试验容易得到的。其他实施例中，粘结剂也可采用100份液态环氧树脂、12份固化剂、30份聚酰胺树脂、15份气态二氧化硅、10份滑石粉、2份DMP-30、2份KH560硅烷偶联剂混合配制；或采用100份液态环氧树脂、21份固化剂、40份聚酰胺树脂、18份气态二氧化硅、15份滑石粉、3份DMP-30、3份KH560硅烷偶联剂混合配制。在范围“100份液态环氧树脂、12～21份固化剂、30～40份聚酰胺树脂、15～18份气态二氧化硅、10～15份滑石粉、2~3份DMP-30、2~3份KH560硅烷偶联剂”内任意搭配即可。

Claims (3)

1.一种复合材料包装箱的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选取手糊成型方法的箱体阳模、箱体阴模、箱盖阳模、箱盖阴模作为成型模具；
S2、在箱体阳模和箱盖阳模内采用真空辅助成型方法进行复合材料成型，其中，所述复合材料的树脂采用环氧树脂或乙烯基树脂；
S3、在箱体阴模和箱盖阴模内采用手糊成型方法进行复合材料成型，其中，所述复合材料的树脂采用环氧树脂或乙烯基树脂；
S4、合模，具体包括以下几个步骤：
1）将箱体阳模、箱盖阳模在真空、常温条件进行预固化，然后除去表面密封封装；
2）用砂纸打磨掉粘接界面上的凸点，并将粘接界面进行粗化；
3）去除粘接界面上的浮灰，用无水酒精将粘接界面清洗多次并吹干；
4）将100份液态环氧树脂、12～21份固化剂、30～40份聚酰胺树脂、15～18份气态二氧化硅、10～15份滑石粉、2~3份DMP-30、2~3份KH560硅烷偶联剂混合配制粘结剂；
5）将粘结剂均匀涂抹在粘接界面上，用塑料刮板将凹点填平，室温静置1h后，在粘接界面上铺设一层增强纤维短切毡，并用粘结剂浸润复合；
6）将箱体阳模、箱盖阳模分别与箱体阴模、箱盖阴模进行粘接复合，整体固化，合模完成。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料包装箱的成型方法，其特征在于：在步骤4）中配制两种粘结剂，第一种粘结剂按100份液态环氧树脂、12～21份固化剂、30～40份聚酰胺树脂、15～18份气态二氧化硅、10～15份滑石粉、2~3份DMP-30、2~3份KH560硅烷偶联剂混合配制；第二种粘结剂按100份液态环氧树脂、18份固化剂、30份聚酰胺树脂、16份气态二氧化硅、15份滑石粉、3份DMP-30、2份KH560硅烷偶联剂混合配制；在步骤5）中，先将第一种粘结剂均匀涂抹在粘接界面上，用塑料刮板将凹点填平，室温静置1h后，在粘接界面上铺设一层增强纤维短切毡，然后用第二种粘结剂浸润复合。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料包装箱的成型方法，其特征在于：在步骤2）中，采用400#水砂纸进行打磨。
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