CN113696507A - 一种纤维预制体制造方法及液态成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种纤维预制体制造方法及液态成型工艺，包括：步骤一：将纤维编织布按照产品铺层展开图裁切成预订尺寸和形状；步骤二：在预制体模具中设置柔性体；步骤三：将裁切后的纤维编织布按工艺铺层顺序铺层；步骤四：在铺设一个铺层后，在局部覆盖纤维毡，进行针刺压实连接；步骤五：循环步骤三至四，直至达到工艺设计铺层数或达到标准厚度范围；步骤六：对预制体边缘按照预制体模具进行裁切修整，完成后脱模取下预制体。本发明中，减少了气泡、分层等缺陷，且通过针刺纤维毡的方式固定，提高了针刺位置的层间剪切强度，且针刺可以使用自动针刺机，实现高效率生产，提高制造效率。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种纤维预制体制造方法及液态成型工艺。
背景技术
复合材料液体成型工艺是指将液态树脂注入铺有纤维预成型体的闭合模腔中，或加热熔化预先放入模腔内的树脂膜，液态树脂在流动充满模腔的同时，完成树脂与纤维的浸润，经固化脱模后成为复合材料制品的一种复合材料成型工艺，主要包括树脂传递模塑（RTM）、真空辅助树脂浸渗（VARI）、树脂膜浸渗成型（RFI）、反应注射成型（RIM）等。
当在制作预制体层数较多、纤维铺层需要进行固定的厚壁制件时，预制件的制作效率较低，现有技术中，通常使用喷胶的方式对纤维铺层进行固定，在后续液态成型时，会阻碍树脂的流动，造成气泡、分层等缺陷，影响产品质量。
鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种纤维预制体制造方法及液态成型工艺，使其更具有实用性。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提供了一种纤维预制体制造方法及液态成型工艺，从而有效解决背景技术中的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种纤维预制体制造方法，包括如下步骤：
步骤一：将纤维编织布按照产品铺层展开图裁切成预订尺寸和形状；
步骤二：在预制体模具中设置柔性体；
步骤三：将裁切后的纤维编织布按工艺铺层顺序铺层；
步骤四：在铺设一个铺层后，在局部覆盖纤维毡，进行针刺压实连接；
步骤五：循环步骤三至四，直至达到工艺设计铺层数或达到标准厚度范围；
步骤六：对预制体边缘按照预制体模具进行裁切修整，完成后脱模取下预制体。
进一步地，所述纤维编织布包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯纤维中的任意一种或多种。
进一步地，所述纤维编织布编织方式包括平纹、斜纹、网格、单向、双轴、三轴中的任意一种或多种。
进一步地，步骤三中，覆盖纤维毡处包括铺层固定位置、铺层连接位置、局部加强位置中的任意一处或多处。
进一步地，所述纤维毡包括碳纤维毡或玻纤毡中的一种或多种。
进一步地，所述柔性体为泡沫或海绵。
进一步地，所述柔性体粘贴在预制体模具中。
进一步地，预制体模具为阴模或阳模。
本发明还包括一种液态成型工艺，使用纤维预制体制造方法制造的预制体。
本发明的有益效果为：本发明通过将纤维编织布裁切后，在预制体模具中铺设柔性体，将裁切后的纤维编织布按工艺铺层顺序进行铺层，当铺设了一层后，在局部覆盖一层薄的纤维毡，使用针刺的方法固定纤维编织布，重复铺层、覆盖纤维毡和针刺的步骤，实现预制体位置的固定及纤维编织布的连接，从而不需要使用喷胶等编织布定位剂，从而在后续液态成型时，不会影响树脂流动，减少了气泡、分层等缺陷，且通过针刺纤维毡的方式固定，提高了针刺位置的层间剪切强度，且针刺可以使用自动针刺机，实现高效率生产，提高制造效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示：一种纤维预制体制造方法，包括：
步骤一：将纤维编织布按照产品铺层展开图裁切成预订尺寸和形状；
步骤二：在预制体模具中设置柔性体；
步骤三：将裁切后的纤维编织布按工艺铺层顺序铺层；
步骤四：在铺设一个铺层后，在局部覆盖纤维毡，进行针刺压实连接；
步骤五：循环步骤三至四，直至达到工艺设计铺层数或达到标准厚度范围；
步骤六：对预制体边缘按照预制体模具进行裁切修整，完成后脱模取下预制体。
通过将纤维编织布裁切后，在预制体模具中铺设柔性体，将裁切后的纤维编织布按工艺铺层顺序进行铺层，当铺设了一层后，在局部覆盖一层薄的纤维毡，使用针刺的方法固定纤维编织布，重复铺层、覆盖纤维毡和针刺的步骤，实现预制体位置的固定及纤维编织布的连接，从而不需要使用喷胶等编织布定位剂，从而在后续液态成型时，不会影响树脂流动，减少了气泡、分层等缺陷，且通过针刺纤维毡的方式固定，提高了针刺位置的层间剪切强度，且针刺可以使用自动针刺机，实现高效率生产，提高制造效率。
在液体成型时，其温度不会太高，所以对纤维编织布所使用的纤维种类要求较低，适用范围广，其中，纤维编织布包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯纤维中的任意一种或多种。
纤维编织布编织方式包括平纹、斜纹、网格、单向、双轴、三轴中的任意一种或多种。
在本实施例中，步骤三中，覆盖纤维毡处包括铺层固定位置、铺层连接位置、局部加强位置中的任意一处或多处。
因为覆盖纤维毡并使用针刺的方式进行固定，所以在铺层固定位置或铺层连接位置可以覆盖纤维毡，另在针刺位置可以增加层间剪切强度，所以在局部加强位置也可以覆盖纤维毡，从而进行局部增强。
其中，纤维毡包括碳纤维毡或玻纤毡等纤维毡中的一种或多种。
由于使用针刺的方式进行固定，预制体模具一般为硬质材质，为了保护刺针，所以在预制体模具中铺设柔性体以防刺针接触到预制体模具时被刺弯影响使用，其中，柔性体为泡沫或海绵。
作为上述实施例的优选，柔性体粘贴在预制体模具中。
通过将柔性体粘贴在预制体模具中，在针刺时可以防止柔性体发生位移，保证预制体的质量。
作为上述实施例的优选，预制体模具为阴模或阳模，可根据产品要求具体定制。
一种液态成型工艺，使用纤维预制体制造方法制造的预制体。
由于不需要使用喷胶等编织布定位剂，从而在液态成型时，不会影响树脂流动，减少了气泡、分层等缺陷，且通过针刺纤维毡的方式固定，提高了液态成型工艺中产品的层间剪切强度，提高了产品质量，增加了制造效率。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种纤维预制体制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将纤维编织布按照产品铺层展开图裁切成预订尺寸和形状；
步骤二：在预制体模具中设置柔性体；
步骤三：将裁切后的纤维编织布按工艺铺层顺序铺层；
步骤四：在铺设一个铺层后，在局部覆盖纤维毡，进行针刺压实连接；
步骤五：循环步骤三至四，直至达到工艺设计铺层数或达到标准厚度范围；
步骤六：对预制体边缘按照预制体模具进行裁切修整，完成后脱模取下预制体。
2.根据权利要求1所述的纤维预制体制造方法，其特征在于，所述纤维编织布包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯纤维中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的纤维预制体制造方法，其特征在于，所述纤维编织布编织方式包括平纹、斜纹、网格、单向、双轴、三轴中的任意一种或多种。
4.根据权利要求1所述的纤维预制体制造方法，其特征在于，步骤三中，覆盖纤维毡处包括铺层固定位置、铺层连接位置、局部加强位置中的任意一处或多处。
5.根据权利要求1所述的纤维预制体制造方法，其特征在于，所述纤维毡包括碳纤维毡或玻纤毡中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的纤维预制体制造方法，其特征在于，所述柔性体为泡沫或海绵。
7.根据权利要求1所述的纤维预制体制造方法，其特征在于，所述柔性体粘贴在预制体模具中。
8.根据权利要求1所述的纤维预制体制造方法，其特征在于，预制体模具为阴模或阳模。
9.一种液态成型工艺，其特征在于，使用如权利要求1至7任一项所述的纤维预制体制造方法制造的预制体。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211126 |
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