CN112454862A - 一种异型复合材料产品的成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种异型复合材料产品的成型方法，通过如下步骤制成：步骤一、将热可塑或半热可塑的质硬耐高温材料吹塑到第一模具内，制成耐高温可吹气且质硬的异型中空芯模气袋；步骤二、直接包覆复合材料在异型中空芯模气袋表面；步骤三、将包覆有复合材料的异型中空芯模气袋放入第二模具内，同时加热该第二模具至气袋材料软化可吹气，经高温高压下，异型中空芯模气袋吹气成型，使异型中空芯模气袋膨胀并推动复合材料贴合在第二模具的内壁；步骤四、高温高压吹气成型反应一设定时间段后，冷却开模，获得成型的复合材料产品。由于异型中空芯模气袋耐温硬强韧材料所形成，在成型吹气膨胀过程不易破管及破袋的情况，因此制程良率提高，操作简单。

Description

一种异型复合材料产品的成型方法
技术领域
本发明涉及异型复合材料产品的成型方法领域技术，尤其是指一种综合运用了模具、高韧性、高硬度的改质热可塑或部分热可塑塑料特性的异型复合材料产品的成型方法。
背景技术
复合材料：一般包含了基材（环氧树脂及不饱和聚酯树脂）及强化材料（碳纤维及玻璃纤维，或合成化学纤维或天然纤维），两者的结合可以得到轻量化及高强度的复合材料。
现有的在对复合材料生产加工的行业中，习惯用的制程存在诸多缺点：
1、使用复合材料薄片预先制成所要形状代替芯材——此方法费时费力又有层间结合问题；
2、使用硅橡胶或聚氨酯发泡树脂作为芯材——此方法有进步但是无法制成整体芯材；
3、发泡聚苯乙烯，可以做成整体芯材，由于浸涂或淋涂耐高温乳胶，面临涂抹不均、不平顺，偶尔会有气泡产生，造成不良率及不稳定问题；
以导致现有的复合材料产品会出现吹气不均匀、气袋扭转、厚度不一致。
因此，有必要对现有的异型复合材料产品的成型方法进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种异型复合材料产品的成型方法，其依序利用机器设备制造异型的异型中空芯模气袋，材料为质硬耐高温特性，不需要填充其它材料，然后可直接包覆上复合材料后，放入成型模具通过加热和吹气的步骤，可使复合材料顺利在模具中成型，得到具有良好的外观及优异的物理特性。
本发明的次要目的是提供一种异型复合材料产品的成型方法，其不但操作简单、效率高、质量优异、品质优良。
本发明的另一目的是提供一种异型复合材料产品的成型方法，其兼具了材料节省、高效率以及轻量化等优点，在自行车、汽车装饰件、遥控飞机、运动器材等市场上具有商业吸引力。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种异型复合材料产品的成型方法，通过如下步骤制成：
步骤一、将热可塑或半热可塑的质硬耐高温材料吹塑到第一模具内，制成耐高温可吹气且质硬的异型中空芯模气袋；
步骤二、直接包覆复合材料在异型中空芯模气袋表面；
步骤三、将包覆有复合材料的异型中空芯模气袋放入第二模具内，同时加热该第二模具至气袋材料软化可吹气，经高温高压下，异型中空芯模气袋吹气成型，使异型中空芯模气袋膨胀并推动复合材料贴合在第二模具的内壁；
步骤四、高温高压吹气成型反应一设定时间段后，冷却开模，获得成型的复合材料产品。
一种异型复合材料产品的成型方法，通过如下步骤制成：
步骤一、将热可塑或半热可塑的质硬耐高温材料吹塑到第一模具内，制成耐高温可吹气且质硬的异型中空芯模气袋；
步骤二、直接包覆复合材料在异型中空芯模气袋表面；
步骤三、将包覆有复合材料的异型中空芯模气袋放入第二模具内，同时加热该第二模具至气袋材料软化可吹气，经高温高压下，异型中空芯模气袋吹气成型，使异型中空芯模气袋膨胀并推动复合材料贴合在第二模具的内壁；
步骤四、高温高压吹气成型反应一设定时间后，冷却开模，弄破或剪断异型中空芯模气袋并取出异型中空芯模气袋，获得成型的复合材料产品。
作为一种优选方案，所述异型中空芯模气袋的制作材料为：NYLON系列加硅橡胶及热可塑橡胶，或者，PET加硅橡胶及热可塑橡胶，或者，PC加硅橡胶及热可塑橡胶，或者，PP+EPDH加硅橡胶及热可塑橡胶。
作为一种优选方案，步骤三中，加热该第二模具至气袋材料80-100度软化可吹气。
作为一种优选方案，步骤四中，冷却至60-100度开模。
作为一种优选方案，所述异型中空芯模气袋表面为不可离型表面，步骤四中，获得成型的复合材料产品是异型中空芯模气袋保留或者不保留空气在里面，异型中空芯模气袋表面与复合材料粘合在一起。
作为一种优选方案，所述异型中空芯模气袋表面为离型表面。
作为一种优选方案，步骤二中，所述复合材料是含浸有环氧树脂或不饱和聚酯树脂的碳纤维布或玻璃纤维布。
作为一种优选方案，所述异型中空芯模气袋的形状与复合材料产品仿形设计，且异型中空芯模气袋尺寸小于复合材料产品；步骤二中，复合材料包覆于与复合材料仿形的异型中空芯模气袋表面。
作为一种优选方案，在步骤一之后，步骤二之前，将异型中空芯模气袋密闭或者不密闭。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
利用第一模具制造的异型中空芯模气袋，材料为质硬耐高温特性，不需要填充其它材料，然后可直接包覆上复合材料后，放入第二模具通过加热和吹气的步骤，可使复合材料顺利在模具中成型，得到具有良好的外观及优异的物理特性，所获得的产品兼具有质硬及量轻的优点，可用于自行车、汽车装饰件、遥控飞机、运动器材等产品领域，由于异型中空芯模气袋耐温硬强韧材料所形成，在成型吹气膨胀过程不易破管及破袋的情况，因此制程良率提高，在兼具良率、强度、轻量化以及内外型的平顺得以减少人力做辅助工序，加热烘烤上的能源节约以及操作简单之下，本发明实为一具经济效益或应用价值的异型复合材料产品的成型方法。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之较佳实施例一的模具俯视图；
图2是本发明之较佳实施例一的产品俯视图；
图3是本发明之较佳实施例一的剖视图；
图4是本发明之较佳实施例二的剖视图。
附图标识说明：
1、异型中空芯模气袋
2、复合材料。
具体实施方式
请参照图1-4所示，其显示出了本发明之较佳实施例一的成型方法，通过如下步骤制成：
步骤一、将热可塑或半热可塑的质硬耐高温材料吹塑到第一模具内，制成耐高温可吹气且质硬的异型中空芯模气袋；
步骤二、直接包覆复合材料在异型中空芯模气袋表面；
步骤三、将包覆有复合材料的异型中空芯模气袋放入第二模具内，同时加热该第二模具至气袋材料软化可吹气，经高温高压下，异型中空芯模气袋可吹气成型，使异型中空芯模气袋膨胀并推动复合材料贴合在第二模具的内壁；
步骤四、高温高压吹气成型反应一设定时间后，冷却开模，弄破或剪断异型中空芯模气袋并取出异型中空芯模气袋，获得成型的复合材料2产品。
具体而言，所述第一模具为复合材料产品的缩小模具（扣除复合材料厚度或小一些），入模后，减少夹纤维或玻璃纤维布的问题（即夹砂问题），所述第二模具为复合材料产品的成型模具；
所述异型中空芯模气袋的制作材料为：NYLON系列加硅橡胶及热可塑橡胶，或者，PET加硅橡胶及热可塑橡胶，或者，PC加硅橡胶及热可塑橡胶，或者，PP+EPDH加硅橡胶及热可塑橡胶；所述异型中空芯模气袋表面为可离型表面，即异型中空芯模气袋表面加入可离型助剂。
优选的，步骤二中，所述复合材料是碳纤维布或玻璃纤维布，含浸有环氧或不饱和聚酯树脂；步骤三中，加热该第二模具至80-100度气袋材料软化可吹气；步骤四中，冷却至60-100度开模，取出异型中空芯模气袋，在气袋温度60-100度稍有软化可轻易取出；
所述异型中空芯模气袋的形状与复合材料产品仿形设计，且异型中空芯模气袋尺寸小于复合材料产品；步骤二中，复合材料包覆于与复合材料仿形的异型中空芯模气袋表面。
在实际生产中，在步骤一之后，步骤二之前，将异型中空芯模气袋密闭或者不密闭；在密闭的情况下，步骤二中，复合材料是包覆在由内部空气填充辅助更好地定型的异型中空芯模气袋表面，在不密闭的情况下，步骤二中，复合材料是包覆在不含空气的异型中空芯模气袋表面，由于异型中空芯模气袋韧性和质硬，可直接定型；具体来说，所述异型中空芯模气袋可以制成有气嘴的形式，加上气嘴塞把空气保持在里面，保证运输中不被压变形，也增加运输复合材料时，异型中空芯模气袋的硬挺性。
请参照图4所示，其显示了本发明之较佳实施例二的成型方法，本实施例的具体结构与前述较佳实施例一的具体方法基本相同，其所不同的是：
在本实施例中，所述步骤四中，高温高压吹气成型反应一设定时间段后，冷却开模，直接获得成型的复合材料产品（即异型中空芯模气袋不取出，则成型的复合材料不加可离型助剂，异型中空芯模气袋1与复合材料2产品结合为一体）；以及，获得成型的复合材料产品是异型中空芯模气袋保留空气在里面或者不保留空气。
本发明的设计重点在于：利用第一模具制造的异型中空芯模气袋，材料为质硬耐高温特性，不需要填充其它材料，然后可直接包覆上复合材料后，放入第二模具通过加热和吹气的步骤，可使复合材料顺利在模具中成型，得到具有良好的外观及优异的物理特性，所获得的产品兼具有质硬及量轻的优点，可用于自行车、汽车装饰件、遥控飞机、运动器材等产品领域，由于异型中空芯模气袋耐温硬强韧材料所形成，在成型吹气膨胀过程不易破管及破袋的情况，因此制程良率提高，在兼具良率、强度、轻量化以及内外型的平顺得以减少人力做辅助工序，加热烘烤上的能源节约以及操作简单之下，本发明实为一具经济效益或应用价值的异型复合材料产品的成型方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种异型复合材料产品的成型方法，其特征在于：通过如下步骤制成：
步骤一、将热可塑或半热可塑的质硬耐高温材料吹塑到第一模具内，制成耐高温可吹气且质硬的异型中空芯模气袋；
步骤二、直接包覆复合材料在异型中空芯模气袋表面；
步骤三、将包覆有复合材料的异型中空芯模气袋放入第二模具内，同时加热该第二模具至气袋材料软化可吹气，经高温高压下，异型中空芯模气袋吹气成型，使异型中空芯模气袋膨胀并推动复合材料贴合在第二模具的内壁；
步骤四、高温高压吹气成型反应一设定时间段后，冷却开模，获得成型的复合材料产品。
2.一种异型复合材料产品的成型方法，其特征在于：通过如下步骤制成：
步骤一、将热可塑或半热可塑的质硬耐高温材料吹塑到第一模具内，制成耐高温可吹气且质硬的异型中空芯模气袋；
步骤二、直接包覆复合材料在异型中空芯模气袋表面；
步骤三、将包覆有复合材料的异型中空芯模气袋放入第二模具内，同时加热该第二模具至气袋材料软化可吹气，经高温高压下，异型中空芯模气袋吹气成型，使异型中空芯模气袋膨胀并推动复合材料贴合在第二模具的内壁；
步骤四、高温高压吹气成型反应一设定时间后，冷却开模，弄破或剪断异型中空芯模气袋并取出异型中空芯模气袋，获得成型的复合材料产品。
3.根据权利要求1或2所述的一种异型复合材料产品的成型方法，其特征在于：所述异型中空芯模气袋的制作材料为：NYLON系列加硅橡胶及热可塑橡胶，或者，PET加硅橡胶及热可塑橡胶，或者，PC加硅橡胶及热可塑橡胶，或者，PP+EPDH加硅橡胶及热可塑橡胶。
4.根据权利要求1或2所述的一种异型复合材料产品的成型方法，其特征在于：步骤三中，加热该第二模具至气袋材料80-100度软化可吹气。
5.根据权利要求2所述的一种异型复合材料产品的成型方法，其特征在于：步骤四中，冷却至60-100度开模。
6.根据权利要求1所述的一种异型复合材料产品的成型方法，其特征在于：所述异型中空芯模气袋表面为不可离型表面，步骤四中，获得成型的复合材料产品是异型中空芯模气袋保留或者不保留空气在里面，异型中空芯模气袋表面与复合材料粘合在一起。
7.根据权利要求2所述的一种异型复合材料产品的成型方法，其特征在于：所述异型中空芯模气袋表面为离型表面。
8.根据权利要求1或2所述的一种异型复合材料产品的成型方法，其特征在于：步骤二中，所述复合材料是含浸有环氧树脂或不饱和聚酯树脂的碳纤维布或玻璃纤维布。
9.根据权利要求1或2所述的一种异型复合材料产品的成型方法，其特征在于：所述异型中空芯模气袋的形状与复合材料产品仿形设计，且异型中空芯模气袋尺寸小于复合材料产品；步骤二中，复合材料包覆于与复合材料仿形的异型中空芯模气袋表面。
10.根据权利要求1或2所述的一种异型复合材料产品的成型方法，其特征在于：在步骤一之后，步骤二之前，将异型中空芯模气袋密闭或者不密闭。
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