CN112847986B - 底漆转移方法、复合材料部件及其制备方法 - Google Patents

底漆转移方法、复合材料部件及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种底漆转移方法、复合材料部件及其制备方法，其中，该方法包括：在模具成型面涂上脱模剂；将底漆喷涂至涂有脱模剂的模具成型面上，然后进行烘烤，直至将底漆烘干；在底漆的表面涂上树脂，然后将树脂基湿法复合材料层铺至模具成型面上；抽真空固化树脂基湿法复合材料，然后脱模。本发明提供的底漆转移技术能降低打磨难度，显著减少打磨时间，提高工作效率，更重要地是避免打磨过程中损伤纤维，保证产品强度及质量。

Description

底漆转移方法、复合材料部件及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料结部件喷涂技术领域，具体地，涉及一种底漆转移方法、一种复合材料部件及其制备方法。
背景技术
目前，复合材料已经广泛应用于制造飞机、火箭等航空航天产品的结部件，其外表面一般要喷漆到要求。传统复合材料部件喷漆方法与金属相同，主要包括：第一步为打磨，磨掉部件表面的脱模剂；第二步在打磨好的表面喷底漆并烘烤固化；第三步为打磨底漆并喷涂面漆，面漆烘干后即得完成喷漆的复合材料部件。
由于复合材料表面有脱模剂，复合材料脱模结束后，须将脱模剂打磨彻底后才能喷涂底漆，否则底漆和部件之间由于脱模剂的存在会影响其粘接性能，导致后期漆面的开裂或脱落。但复合材料部件固化完成后，纤维材料和树脂基体已形成有机整体，使得复合材料具有很高的强度和耐磨性，给部件表面的打磨增加了较大的难度，增加大量的打磨工作量；同时，由于纤维和树脂已经形成有机整体，打磨过程中需控制打磨力度及深度，否则容易损伤到复合材料中的纤维成分，影响到复材部件整体强度。
发明内容
本发明旨在提供一种新的底漆转移技术，从而解决现有技术中的上述问题。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种底漆转移方法，其包括：
在模具成型面涂上脱模剂；
将底漆喷涂至涂有所述脱模剂的所述模具成型面上，然后进行烘烤，直至将所述底漆烘干；
在所述底漆的表面涂上树脂，然后将树脂基湿法复合材料层铺至所述模具成型面上；
抽真空固化所述树脂基湿法复合材料，然后脱模。
在本发明的一些实施例中，所述脱模剂晾干后，再喷涂所述底漆。
在本发明的一些实施例中，烘干后，所述底漆的厚度为90～110μm。
在本发明的一些实施例中，烘烤的温度为40±3℃，时间为1.5～2.5h。
在本发明的一些实施例中，在所述底漆的表面涂上树脂包括：
使用羊毛辊将所述树脂刷至所述底漆的表面。
在本发明的一些实施例中，树脂在所述底漆表面的用量为90～110g/m2。
在本发明的一些实施例中，涂在所述底漆表面的树脂与制备所述树脂基湿法复合材料的树脂为同一树脂。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种复合材料部件的制备方法，其中，该制备方法包括：采用上述任一的转移方法涂覆底漆。
在本发明的一些实施例中，该制备方法还包括：打磨底漆，然后喷涂中漆和面漆。
根据本发明的又一方面，本发明还提供了一种用于航空航天产品的复合材料部件，其采用上述方法制备而成。
本发明提供的底漆转移技术能降低打磨难度，显著减少打磨时间，提高工作效率，更重要地是避免打磨过程中损伤纤维，保证产品强度及质量。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种底漆转移方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。
特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
图1所示为本发明提供的一种底漆转移方法，其包括步骤：
S11：在模具成型面涂上脱模剂。
具体地，首先将模具的成型面清理干净，然后再用脱模剂反复擦拭成型面，直至脱模剂完全覆盖成型面。
脱模剂的种类本发明不做特别限制，市售复材专用脱模剂即可。
可擦拭3次，每次间隔时间约10～15min左右，保证脱模剂均匀覆盖。
S12：将底漆喷涂至涂有脱模剂的模具成型面上，然后进行烘烤，直至将底漆烘干。
具体地，将配制好的底漆喷涂至脱模剂的表面，喷完后将模具推入烘房中，烘烤一段时间，直至底漆烘干后取出。可选地，烘烤的温度为40±3℃，时间为1.5～2.5h。
本发明对底漆的厚度有要求，一般，烘干后，底漆的厚度须在80～110μm，优选地，90～110μm，更优选地，100μm左右，底漆厚度的控制直接影响漆层的结合强度及后续的打磨工作。
脱模剂晾干后，再喷涂底漆。一般地，晾15min左右就好。
S13：在底漆的表面涂上树脂，然后将树脂基湿法复合材料层铺至模具成型面上。
具体地，首先检查底漆烘干后的模具表面情况，使用带有少量树脂胶液的羊毛辊均匀辊刷模具的成型面，保证成型面的底漆表面有一层薄薄的树脂。然后将制备好的树脂基湿法复合材料按照图纸要求铺到模具上。可选地，树脂在底漆表面的用量为90～110g/m2。
其中，优选地，涂在底漆表面的树脂与制备树脂基湿法复合材料的树脂为同一树脂。
先涂一层树脂，再层铺树脂基湿法复合材料，更有利于提高其粘结力，且能避免树脂基复合材料与底漆表面粘结后起泡的产生。
S14：抽真空固化树脂基湿法复合材料，然后脱模。
具体地，抽真空固化树脂基湿法复合材料包括：层铺完成后，依次在模具表面铺上孔膜、吸胶毡、真空袋等，打真空袋，抽真空固化。
脱模包括：抽真空保持一定时间固化后，去除多余辅助材料，脱模后，即得带有底漆的复合材料部件。
本发明提供的底漆转移技术能降低低打磨难度，显著减少打磨时间，提高工作效率，更重要地是避免打磨过程中损伤纤维，保证产品强度及质量。
在此基础上，本发明进一步提供了一种复合材料部件的制备方法，其包括：
采用上述转移方法涂覆底漆。
可选地，涂覆完底漆后，打磨底漆，然后再按照常规方法喷涂中漆和面漆。
进一步地，本发明还提供了由上述方法制备的用于航空航天产品的复合材料部件。
下面参考具体实施例，对本发明进行说明。下述实施例中所取工艺条件数值均为示例性的，其可取数值范围如前述发明内容中所示，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。下述实施例所用的检测方法均为本行业常规的检测方法。除特别指出，本发明提供的技术方案中所用试剂、仪器均可由常规渠道或市场购得。
实施例
本实施制备一种用于航空航天产品的复合材料部件，具体步骤如下：
(1)模具准备：
用丙酮将反射面模具清理干净，用PMR脱模剂擦拭模具成型面3次，时间间隔15min，晾干后待用。
(2)喷涂底漆：
配制TH06-27通用标准环氧底漆，并将底漆喷涂到反射面成型面上，底漆厚度约90μmm，烘烤2h后取出。
(3)铺层：
将碳纤维布浸环氧胶后，在模具表面铺4层碳布。
(4)打真空袋固化：
将层铺好的制件放置蓝膜、透气毡、真空袋等，打真空袋，抽真空固化。
(5)脱模：
抽真空保持24h固化后，去除多余辅助材料，脱模后，即得带有底漆的复合材料部件。
(6)打磨、喷中漆
对底漆进行打磨，打磨时间5min，然后喷中漆，再烘干。
(7)打磨、喷面漆
对中漆进行打磨，然后喷涂面漆，再烘干，获得最终的复合材料部件。
对比例
本对比例采用与实施例完全相同的原料制备复合材料部件，其制备方法具体如下：
(1)模具准备：
用丙酮将反射面模具清理干净，用PMR脱模剂擦拭模具成型面3次，时间间隔15min，晾干后待用。
(2)层铺
将碳纤维布浸环氧胶后，在模具表面铺4层碳布。
(3)打真空袋固化：
将层铺好的制件放置蓝膜、透气毡、真空袋等，打真空袋，抽真空固化。
(4)脱模：
抽真空保持24h固化后，去除多余辅助材料，脱模后，即得复合材料部件。
(5)第一次打磨、喷底漆：
对复合材料部件进行打磨，打磨时间约20min直至将部件表面的脱模剂打磨掉，然后喷涂底漆，进行烘干。
(6)第二次打磨、喷中漆
对底漆进行打磨，约5min，然后喷中漆，再烘干。
(7)打磨、喷面漆
对中漆进行打磨，然后喷涂面漆，再烘干，获得最终的复合材料部件。
两种工艺相比，底漆转移工艺单件产品(表面积约0.8㎡)可节约打磨时间20min，打磨工作量小，且不易伤到产品纤维表面，十分适用于批产产品的生产。
对比实施例和对比例可知，本发明提供的底漆转移技术，在底漆喷涂前不需要打磨脱模剂，仅在喷中漆和面漆时需要进行打磨，但该打磨不会显著影响产品的强度和质量。此外，还能显著减少打磨时间，降低打磨难度，大大提高工作效率。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种底漆转移方法，其特征在于，包括：
在模具成型面涂上脱模剂；
将底漆喷涂至涂有所述脱模剂的所述模具成型面上，然后进行烘烤，直至将所述底漆烘干；
在所述底漆的表面涂上树脂，然后将树脂基湿法复合材料层铺至所述模具成型面上；
抽真空固化所述树脂基湿法复合材料，然后脱模；
打磨底漆后，喷涂中漆和面漆；
其中，烘干后，所述底漆的厚度为90～110μm。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱模剂晾干后，再喷涂所述底漆。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，烘烤的温度为40±3℃，时间为1.5～2.5h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述底漆的表面涂上树脂包括：
使用羊毛辊将所述树脂刷至所述底漆的表面。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，树脂在所述底漆表面的用量为90～110g/m2。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，涂在所述底漆表面的树脂与制备所述树脂基湿法复合材料的树脂为同一树脂。
7.一种复合材料部件的制备方法，其特征在于，包括：
采用权利要求1-6中任一所述的转移方法涂覆底漆。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，还包括：
打磨底漆，然后喷涂中漆和面漆。
9.一种用于航空航天产品的复合材料部件，其特征在于，采用权利要求7或8所述的方法制备而成。
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