CN202448354U - 碳纤维壳体结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种碳纤维壳体结构，包括有薄板状的碳纤维壳体，该碳纤维壳体的表面上一体固化成型附着有一缓冲发泡层。缓冲发泡层为一热胀元件受热后发泡形成，该热胀元件包括有一可剥离的离型膜和附着于该离型膜表面的膨胀膜片。利用该缓冲发泡层一方面可以改善碳纤维壳体的结构强度，增强碳纤维壳体的抗冲击、抗弯曲能力。另一方面利用热胀元件使缓冲发胞层更均匀厚度地附着于壳体表面，并可以提供碳纤维布加热固化过程中的内压力，使碳纤维布在模腔中可以免去模具带来的压力，不至破坏碳纤维布的纹理构造和在分模线处产生飞边，彻底避免碳纤维布结构强度的衰减现象和飞边问题的出现，有效保证产品结构强度和品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及碳纤维壳体领域技术，尤其是指一种具有较佳结构强度的碳纤维壳体结构。
背景技术
碳纤维，又称碳化纤维，泛指一些以碳纤维编织或多层复合而成的材料。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000Mpa也高于钢。因为它又轻又坚硬，所以它的用途十分广泛。常见主要产品有：碳纤维高尔夫球杆、碳纤维羽毛球拍、碳纤维网球拍、碳纤维羽毛球、碳纤维弓箭、碳纤维飞机起落架板、碳纤维军用计算机笔记本电脑外壳、碳纤维支架、碳纤维钓鱼杆、碳纤维汽车外壳、碳纤维汽车轮毂、碳纤维手机外壳、碳纤维仪器仪表箱、碳纤维音箱、碳纤维集气箱、碳纤维旅行箱等。
其中，就碳纤维产品外壳（包括电子产品外壳、箱体外壳等）制备工艺而言，现有的做法主要是：首先将碳纤维布在树脂中预浸，接着将预浸过树脂的碳纤维布利用模具冲压成所需要的形状，再将成型的碳纤维布加热固化，形成外壳；其在加热固化的过程中，如图1所示，需要将碳纤维布40置于加热模具之内模20与外模51、52之间形成的模腔中，通常其模腔的宽度C小于固化前叠层之碳纤维布40的厚度。例如固化前碳纤维布40的厚度为1.3mm，为将固化后的碳纤维布40厚度控制在1.0mm，其模腔的宽度C需要设计为1.0mm，以利用外模51、52或内模20之内壁的压力控制碳纤维壳体的厚度。然而，由于壳体通常具有多个成型面，因此为方便产品的脱模，需要对各个成型面设置各自的动外模51、52，如此，在两相邻外模对碳纤维布40的挤压作用下，不但会于两外模之间分模线处会产生严重的飞边缺陷，给后续加工处理造成困扰；而且碳纤维布受挤压向分模线处滑移，破坏了碳纤维布的纹理结构而导致结构强度衰减，影响产品品质。
实用新型内容
本实用新型主要目的是提供一种碳纤维壳体结构，解决现有碳纤维壳体的结构强度问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：
一种碳纤维壳体结构，包括有薄板状的碳纤维壳体，该碳纤维壳体的表面上一体固化成型附着有一缓冲发泡层。
优选的，所述缓冲发泡层附着于碳纤维壳体的内表面。
优选的，所述缓冲发泡层附着于碳纤维壳体的外表面。
优选的，所述缓冲发泡层为一热胀元件受热后发泡形成。
优选的，所述热胀元件包括有一可剥离的离型膜和附着于该离型膜表面的膨胀膜片。
本实用新型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，其通过于碳纤维壳体表面上一体固化成型附着有一缓冲发泡层，利用该缓冲发泡层以改善碳纤维壳体的结构强度，增强碳纤维壳体的抗冲击、抗弯曲能力。以及，该缓冲发泡层通过由可剥离的离型膜和附着于该离型膜表面的膨胀膜片组成的热胀元件受热发泡形成，使缓冲发胞层更均匀厚度地附着于壳体表面。并且，其可以利用热胀元件以提供碳纤维布加热固化过程中的内压力，使碳纤维布在模腔中可以免去模具带来的压力，使叠层的碳纤维布不至受压滑移，从而不至破坏碳纤维布的纹理构造和在分模线处产生飞边，彻底避免碳纤维布结构强度的衰减现象和飞边问题的出现，有效保证产品结构强度和品质。
为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是现有碳纤维壳体在加热固化过程中的截面示意图；
图2是本实用新型之实施例的旅行箱壳体产品立体示意图；
图3是本实用新型之实施例叠置热胀元件与碳纤维布顺序的示意图；
图4是本实用新型之实施例合模后、固化前的局部放大示意图；
图5是图4之固化后的状态示意图；
图6是本实用新型之实施例所获得壳体结构的局部截面放大示意图。
附图标识说明：
10、碳纤维旅行箱壳体上盖 11、底板
12、侧板 20、内模
30、热胀元件 31、离型膜
32、树脂膨胀膜片 40、碳纤维布
41、第一层碳纤维布 42、第二层碳纤维布
43、44、45、46各层碳纤维布
51、第一外模 52、第二外模。
具体实施方式
请参照图2至图4所示，为本实用新型之一较佳实施例，其以一种碳纤维旅行箱壳体上盖10为例进行详细说明其制备方法，如图2所示，该旅行箱壳体上盖10为长方体薄片结构的空心壳体，该上盖10具有一底板11和围绕该底板周缘设置的四个侧板12，制作该上盖10的步骤如下：
首先，准备一与上盖形状基本相同但尺寸略小的内模20，该内模20可以是发泡模型。
接着，准备一热胀元件30，该热胀元件30包括可剥离的离型膜31和附着于该离型膜31表面的树脂膨胀膜片32。将该热胀元件30按尺寸进行裁剪，以适配于内模20外表面大小和形状。
然后，将该热胀元件30覆盖在前述内模20的表面，注意贴覆时必须要尽量平整，减少皱褶。贴覆的过程中，可以将离型膜31在下而树脂膨胀膜片32在上与碳纤维布接触；也可以将树脂膨胀膜片32在下而离型膜31在上阻隔于树脂膨胀膜片32与碳纤维布40之间。
接下来，将第一层90°+0°,71cm x 57cm 经过预浸的碳纤维布41贴覆在前述内模上的热胀元件30上，贴覆过程中，对转角等部分进行适当的裁剪，并在转角处进行反向对贴，对于多余的碳纤维布进行切除。
其中，对于旅行箱壳体中的拉杆或轮框处的缺口周围可以贴覆上一些4cm x 4cm 的黑发泡树脂条，这些发泡树脂条也可以对应贴覆于内模背部凸肋或其侧边圆状棱线上,起到对边缘位置补强的作用。
接着，将第二层90°+0°、71cm x 57cm 碳纤维预浸布42贴覆在前述第一层碳纤维预浸布41上。如此重复将多层碳纤维预浸布43、44、45、46叠层式贴覆，叠层之碳纤维预浸布40的数量需要依产品实际厚度与强度的需要而调整，以及，依据需要，各层碳纤维预浸布40的裁剪位置或方向可以有所不同，具体依壳体结构而定。
待贴覆完所有的碳纤维预浸布后，最好还可以在外层加上一层玻璃纸。
完成前面的叠层贴覆工作后，便可以入模进行加热固化了。
如图4为合模后、固化前的局部截面放大示意图，合上外模50，使碳纤维布40和热胀元件30被夹于内模20与外模50之间的模腔中。其中，该内模20与外模50之间模腔的宽度C 需要大于固化前所有碳纤维布40的厚度B +热胀元件30的厚度A ，例如，前述A=0.35mm，B=1.0mm，C=1.5mm。使碳纤维布与外模内壁之间保持有一间隙60。这样使加热固化前碳纤维布40未受到内模与外模的挤压，从而可避免碳纤维布滑移而破坏其纹理结构，不至使其结构强度衰减。
然后加热模具使碳纤维布40在模腔内受热固化，加热固化的过程中，该热胀元件30中的树脂膨胀膜片32受热膨胀提供一内压力使碳纤维布40紧贴于模腔外模50内壁，如图5所示，其中碳纤维布与外模内壁之间保持有一间隙60消失，而热胀元件的厚度A增厚至0.7mm，碳纤维布40的厚度缩小至0.8mm。
固化后便可打开模具取出产品。取出产品后，接下来还需要将离型膜31从固化后的碳纤维壳体上撕下。当离型膜31被夹于碳纤维布40与树脂膨胀膜片32之间时，该树脂膨胀膜片32随之从碳纤维壳体上脱下；当离型膜31在外而树脂膨胀膜片32被夹于碳纤维布40与离型膜31之间时，该树脂膨胀膜片32将与碳纤维布40一体成型连接形成缓冲发泡层，如图5，该缓冲发泡层附着于碳纤维布40上可用于壳体的吸震、减震等功效。
需要特别说明的是:前述实施例中，也可以将贴覆热胀元件30与碳纤维布40的顺序倒置，即先将多层碳纤维布40叠置于内模20上，然后再在该碳纤维布40上贴覆热胀元件30，而可于壳体的外侧一体成型连接一缓冲发泡层。
综上所述，本实用新型的设计重点在于，其通过于表面上一体固化成型附着有一缓冲发泡层，利用该缓冲发泡层以改善碳纤维壳体的结构强度，增强碳纤维壳体的抗冲击、抗弯曲能力。以及，该缓冲发泡层通过由可剥离的离型膜和附着于该离型膜表面的膨胀膜片组成的热胀元件受热发泡形成，使缓冲发胞层更均匀厚度地附着于壳体表面。并且，其可以利用热胀元件以提供碳纤维布加热固化过程中的内压力，使碳纤维布在模腔中可以免去模具带来的压力，使叠层的碳纤维布不至受压滑移，从而不至破坏碳纤维布的纹理构造和在分模线处产生飞边，彻底避免碳纤维布结构强度的衰减现象和飞边问题的出现，有效保证产品结构强度和品质。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型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，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种碳纤维壳体结构，包括有薄板状的碳纤维壳体，其特征在于：该碳纤维壳体的表面上一体固化成型附着有一缓冲发泡层。
2.根据权利要求1所述的碳纤维壳体结构，其特征在于：所述缓冲发泡层附着于碳纤维壳体的内表面。
3.根据权利要求1所述的碳纤维壳体结构，其特征在于：所述缓冲发泡层附着于碳纤维壳体的外表面。
4.根据权利要求1所述的碳纤维壳体结构，其特征在于：所述缓冲发泡层为一热胀元件受热后发泡形成。
5.根据权利要求4所述的碳纤维壳体结构，其特征在于：所述热胀元件包括有一可剥离的离型膜和附着于该离型膜表面的膨胀膜片。
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