CN112848371A - 一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺 - Google Patents

一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，属于复合材料制造技术领域，筋条原材料下料，选取碳纤维复合材料并根据筋条模具大小裁剪碳纤维复合材料；筋条铺叠，将碳纤维复合材料去除保护膜后根据生产需求厚度多层黏贴在筋条模具上；筋条组装与成型，将步骤2中黏贴好的模具连同碳纤维复合材料共同放入固化炉中。本发明采用碳纤维复合材料制备筋条既能够满足机身承载压力的大小，同时碳纤维复合材料筋条质量轻，能够有效的减少机身的自重。

Description

一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺
技术领域
本发明涉及一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，属于复合材料制造技术领域。
背景技术
碳纤维复合材料是由有机纤维经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90％的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
筋条是飞机重要的组成零件之一，传统的飞机筋条采用合金或者其他金属材料制成，导致飞机机身过重，因此亟需研制一种新型的材料制备筋条。
发明内容
本发明的主要目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，包括：
步骤1：筋条原材料下料，选取碳纤维复合材料并根据筋条模具大小裁剪碳纤维复合材料；
步骤2：筋条铺叠，将碳纤维复合材料去除保护膜后根据生产需求厚度多层黏贴在筋条模具上；
步骤3：筋条组装与成型，将步骤2中黏贴好的模具连同碳纤维复合材料共同放入固化炉中；
步骤4：筋条脱模，固化完成后，在固化炉中充入但氮气进行冷却，冷却完成后去防护膜和透气毛毡，将制件从筋条模具上取下；
步骤5：筋条表面处理，将筋条表面多余的边料进行裁剪，去糙；
步骤6：筋条无损检测，将脱模后的筋条进行激光检测，检查筋条的固化情况，剔除不良品；
步骤7：筋条终检，打包入库。
优选的，所述碳纤维复合材料为碳纤维预浸料，所述碳纤维预浸料为碳纤维复合材料单向毡或斜纹毡的一种或多种。
优选的，在步骤2中，筋条铺叠时采用的碳纤维预浸料的上下面均含有保护膜，铺叠时注意防尘，减少碳纤维预浸料表面粘连有灰尘。
优选的，在步骤3中，筋条原材料放入固化炉之前，在筋条原材料的表面附有一层防护膜，并将防护膜密封后抽真空，且在防护膜顶部包裹有毛毡。
优选的，所述防护膜密封是将防护膜覆盖在固化炉存放架上，并将多余部分利用胶带定位密封。
优选的，所述毛毡为透气型碳纤维原料毡。
优选的，所述固化炉的温度为180～230℃，固化时间为10～25min。
优选的，在步骤5中，筋条表面处理采用砂纸将表面打磨光滑后，裁除多余原料，并将边角打磨光滑。
本发明的有益技术效果：按照本发明的碳纤维复合材料筋条的制备工艺，采用碳纤维复合材料制备筋条既能够满足机身承载压力的大小，同时碳纤维复合材料筋条质量轻，能够有效的减少机身的自重。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本实施例提供的碳纤维复合材料筋条的制备工艺，包括：
步骤1：筋条原材料下料，选取碳纤维复合材料并根据筋条模具大小裁剪碳纤维复合材料；
步骤2：筋条铺叠，将碳纤维复合材料去除保护膜后根据生产需求厚度多层黏贴在筋条模具上；
步骤3：筋条组装与成型，将步骤2中黏贴好的模具连同碳纤维复合材料共同放入固化炉中；
步骤4：筋条脱模，固化完成后，在固化炉中充入但氮气进行冷却，冷却完成后去防护膜和透气毛毡，将制件从筋条模具上取下；
步骤5：筋条表面处理，将筋条表面多余的边料进行裁剪，去糙；
步骤6：筋条无损检测，将脱模后的筋条进行激光检测，检查筋条的固化情况，剔除不良品；
步骤7：筋条终检，打包入库。
碳纤维复合材料为碳纤维预浸料，碳纤维预浸料为碳纤维复合材料单向毡或斜纹毡的一种或多种。在步骤2中，筋条铺叠时采用的碳纤维预浸料的上下面均含有保护膜，铺叠时注意防尘，减少碳纤维预浸料表面粘连有灰尘。在步骤3中，筋条原材料放入固化炉之前，在筋条原材料的表面附有一层防护膜，并将防护膜密封后抽真空，且在防护膜顶部包裹有毛毡。
防护膜密封是将防护膜覆盖在固化炉存放架上，并将多余部分利用胶带定位密封。毛毡为透气型碳纤维原料毡。固化炉的温度为180～230℃，固化时间为10～25min。在步骤5中，筋条表面处理采用砂纸将表面打磨光滑后，裁除多余原料，并将边角打磨光滑。
实施例1：
一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，包括：
步骤1：筋条原材料下料，选取碳纤维复合材料并根据筋条模具大小裁剪碳纤维复合材料；
步骤2：筋条铺叠，将碳纤维复合材料去除保护膜后根据生产需求厚度多层黏贴在筋条模具上；
步骤3：筋条组装与成型，将步骤2中黏贴好的模具连同碳纤维复合材料共同放入固化炉中，固化炉的温度为180℃，固化时间为10min；
步骤4：筋条脱模，固化完成后，在固化炉中充入但氮气进行冷却，冷却完成后去防护膜和透气毛毡，将制件从筋条模具上取下；
步骤5：筋条表面处理，将筋条表面多余的边料进行裁剪，去糙；
步骤6：筋条无损检测，将脱模后的筋条进行激光检测，检查筋条的固化情况，剔除不良品；
步骤7：筋条终检，打包入库。
实施例2：
一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，包括：
步骤1：筋条原材料下料，选取碳纤维复合材料并根据筋条模具大小裁剪碳纤维复合材料；
步骤2：筋条铺叠，将碳纤维复合材料去除保护膜后根据生产需求厚度多层黏贴在筋条模具上；
步骤3：筋条组装与成型，将步骤2中黏贴好的模具连同碳纤维复合材料共同放入固化炉中，固化炉的温度为180℃，固化时间为14min；
步骤4：筋条脱模，固化完成后，在固化炉中充入但氮气进行冷却，冷却完成后去防护膜和透气毛毡，将制件从筋条模具上取下；
步骤5：筋条表面处理，将筋条表面多余的边料进行裁剪，去糙；
步骤6：筋条无损检测，将脱模后的筋条进行激光检测，检查筋条的固化情况，剔除不良品；
步骤7：筋条终检，打包入库。
实施例3：
一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，包括：
步骤1：筋条原材料下料，选取碳纤维复合材料并根据筋条模具大小裁剪碳纤维复合材料；
步骤2：筋条铺叠，将碳纤维复合材料去除保护膜后根据生产需求厚度多层黏贴在筋条模具上；
步骤3：筋条组装与成型，将步骤2中黏贴好的模具连同碳纤维复合材料共同放入固化炉中，固化炉的温度为230℃，固化时间为25min；
步骤4：筋条脱模，固化完成后，在固化炉中充入但氮气进行冷却，冷却完成后去防护膜和透气毛毡，将制件从筋条模具上取下；
步骤5：筋条表面处理，将筋条表面多余的边料进行裁剪，去糙；
步骤6：筋条无损检测，将脱模后的筋条进行激光检测，检查筋条的固化情况，剔除不良品；
步骤7：筋条终检，打包入库。
实施例4：
一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，包括：
步骤1：筋条原材料下料，选取碳纤维复合材料并根据筋条模具大小裁剪碳纤维复合材料；
步骤2：筋条铺叠，将碳纤维复合材料去除保护膜后根据生产需求厚度多层黏贴在筋条模具上；
步骤3：筋条组装与成型，将步骤2中黏贴好的模具连同碳纤维复合材料共同放入固化炉中，固化炉的温度为190℃，固化时间为16min；
步骤4：筋条脱模，固化完成后，在固化炉中充入但氮气进行冷却，冷却完成后去防护膜和透气毛毡，将制件从筋条模具上取下；
步骤5：筋条表面处理，将筋条表面多余的边料进行裁剪，去糙；
步骤6：筋条无损检测，将脱模后的筋条进行激光检测，检查筋条的固化情况，剔除不良品；
步骤7：筋条终检，打包入库。
实施例5：
一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，包括：
步骤1：筋条原材料下料，选取碳纤维复合材料并根据筋条模具大小裁剪碳纤维复合材料；
步骤2：筋条铺叠，将碳纤维复合材料去除保护膜后根据生产需求厚度多层黏贴在筋条模具上；
步骤3：筋条组装与成型，将步骤2中黏贴好的模具连同碳纤维复合材料共同放入固化炉中，固化炉的温度为200℃，固化时间为18min；
步骤4：筋条脱模，固化完成后，在固化炉中充入但氮气进行冷却，冷却完成后去防护膜和透气毛毡，将制件从筋条模具上取下；
步骤5：筋条表面处理，将筋条表面多余的边料进行裁剪，去糙；
步骤6：筋条无损检测，将脱模后的筋条进行激光检测，检查筋条的固化情况，剔除不良品；
步骤7：筋条终检，打包入库。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的碳纤维复合材料筋条的制备工艺，本实施例提供的碳纤维复合材料筋条的制备工艺，由实施例1～实施例5可知，实施例4制备的碳纤维复合材料筋条的制备筋条既能够满足机身承载压力的大小，同时碳纤维复合材料筋条质量轻，能够有效的减少机身的自重，采用铺叠法对筋条进行加工，便于根据实际需求调整所需筋条的厚度。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，其特征在于，包括：
步骤1：筋条原材料下料，选取碳纤维复合材料并根据筋条模具大小裁剪碳纤维复合材料；
步骤2：筋条铺叠，将碳纤维复合材料去除保护膜后根据生产需求厚度多层黏贴在筋条模具上；
步骤3：筋条组装与成型，将步骤2中黏贴好的模具连同碳纤维复合材料共同放入固化炉中；
步骤4：筋条脱模，固化完成后，在固化炉中充入但氮气进行冷却，冷却完成后去防护膜和透气毛毡，将制件从筋条模具上取下；
步骤5：筋条表面处理，将筋条表面多余的边料进行裁剪，去糙；
步骤6：筋条无损检测，将脱模后的筋条进行激光检测，检查筋条的固化情况，剔除不良品；
步骤7：筋条终检，打包入库。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，其特征在于，所述碳纤维复合材料为碳纤维预浸料，所述碳纤维预浸料为碳纤维复合材料单向毡或斜纹毡的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，其特征在于，在步骤2中，筋条铺叠时采用的碳纤维预浸料的上下面均含有保护膜，铺叠时注意防尘，减少碳纤维预浸料表面粘连有灰尘。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，其特征在于，在步骤3中，筋条原材料放入固化炉之前，在筋条原材料的表面附有一层防护膜，并将防护膜密封后抽真空，且在防护膜顶部包裹有毛毡。
5.根据权利要求4所述的一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，其特征在于，所述防护膜密封是将防护膜覆盖在固化炉存放架上，并将多余部分利用胶带定位密封。
6.根据权利要求4所述的一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，其特征在于，所述毛毡为透气型碳纤维原料毡。
7.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，其特征在于，所述固化炉的温度为180～230℃，固化时间为10～25min。
8.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料筋条的制备工艺，其特征在于，在步骤5中，筋条表面处理采用砂纸将表面打磨光滑后，裁除多余原料，并将边角打磨光滑。
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