《复合材料臂架的制作工艺.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复合材料臂架的制作工艺.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104085120A43申请公布日20141008CN104085120A21申请号201410300334022申请日20140630B29C70/44200601B29L12/0020060171申请人江苏恒神纤维材料有限公司地址212314江苏省镇江市丹阳市通港路北侧777号72发明人陈征辉王晶晶吴维维74专利代理机构南京正联知识产权代理有限公司32243代理人沈志海54发明名称复合材料臂架的制作工艺57摘要本发明提供一种复合材料臂架的制作工艺，在芯模上铺放一层薄膜，在薄膜外表面铺放多层纤维预浸料，经过预吸胶工艺形成第一加强梁、第二加强梁，将第一加强梁和第二加强梁定位，。
2、在加强梁外层铺放碳纤维预浸料，形成臂架预制件，将预制件放入外模内部，并将加强梁的芯模小心的抽出，外面包裹真空袋，将包裹真空袋的预制件进行升温固化，固化冷却脱模即得复合材料臂架；该工艺通过加强梁与主梁一体固化，将肋条完美的镶在主梁内部，最大限度发挥复合材料的最大性能。多层预浸料充分发挥复合材料的可设计性优良的特点，单向预浸料提供主要受力方向的强度和刚度，织物预浸料防止内部单向纤维层开裂，玻璃纤维预浸料能提高冲击强度，降低成本。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图2页10申请公布号CN104085120ACN10。
3、4085120A1/2页21一种复合材料臂架的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤S1、加强梁定型在芯模上铺放一层薄膜，形成一层光滑的可脱模层，在脱模层外表面铺放多层纤维预浸料，经过预吸胶工艺形成第一加强梁，用同样的方法制作第二加强梁；S2、主梁定型将第一加强梁和第二加强梁定位，在加强梁外层铺放碳纤维预浸料，形成臂架预制件；S3、预制件定型将预制件放入外模内部，并将加强梁的芯模小心的抽出，外面包裹真空袋；S4、固化将包裹真空袋的预制件进行升温固化，固化冷却脱模即得复合材料臂架。2如权利要求1所述复合材料臂架的制作工艺，其特征在于，步骤S1具体为S11、芯模表面用丙酮擦洗，然后涂覆脱模剂；S12、。
4、在芯模表面铺覆一层薄膜，薄膜采用隔离膜、真空袋或聚酯膜其中的一种；S13、在薄膜表面铺覆多层纤维预浸料；S14、在预浸料表面铺放脱模布、吸胶布、有孔隔离膜、真空袋，抽真空至005MPA01MPA，并保持20MIN30MIN，进行预吸胶工艺。3如权利要求2所述复合材料臂架的制作工艺，其特征在于，步骤S2具体为S21、将第一加强梁和第二加强梁并排定位，在连接缝处填充单向纤维预浸料；S22、在加强梁外表面铺覆碳纤维预浸料。4如权利要求3所述复合材料臂架的制作工艺，其特征在于，步骤S3具体为S31、外模表面用丙酮擦洗，然后涂覆脱模剂；S32、将预制件放入外模内部，并将加强梁芯模小心抽出；S33在加强梁。
5、内部套入真空袋，在外面表面铺放透气毡，真空袋；S34，将加强梁内部真空袋与外模表面的真空袋相连。5如权利要求13任一项所述复合材料臂架的制作工艺，其特征在于步骤S4中升温固化的步骤为升温至120135，并保温90MIN120MIN，固化的设备为热压罐或能提供压力温度的压力容器。6如权利要求5所述复合材料臂架的制作工艺，其特征在于所述加强梁采用多层碳纤维预浸料，或采用碳纤维预浸料与玻璃纤维、芳纶纤维混合预浸料，主梁为多层碳纤维复合材料，主梁的内、外层铺覆有碳纤维织物预浸料，织物预浸料为平纹、斜纹或缎纹织物预浸料其中的一种，中间层铺覆有0单向纤维预浸料、90单向纤维预浸料以及45单向纤维预浸料。7。
6、一种改进的低成本复合材料臂架的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤S1、加强梁定型在芯模表面铺覆一层膨胀橡胶，在橡胶表面铺放多层纤维预浸料，经过预吸胶工艺形成第一加强梁，用同样的方法制作第二加强梁；S2、主梁定型将第一加强梁和第二加强梁定位，在加强梁外层铺放碳纤维预浸料，形成臂架预制件；S3、预制件定型将预制件放入外模内部，包裹真空袋；S4、固化将包裹真空袋的预制件进行升温固化，固化冷却脱模即得复合材料臂架。8如权利要求7所述改进的低成本复合材料臂架的制作工艺，其特征在于步骤S1中，膨胀橡胶的厚度为3MM5MM，膨胀橡胶为硅橡胶。权利要求书CN104085120A2/2页39如权利要求8所述改进。
7、的低成本复合材料臂架的制作工艺，其特征在于步骤S3中，将预制件放入外模内部，包裹透气毡，用真空袋包裹外模和芯模。10如权利要求79任一项所述改进的低成本复合材料臂架的制作工艺，其特征在于，步骤S4具体为S41、将包裹真空袋的预制件连接真空泵，抽真空；S42、将预制件放入固化炉或烘箱或其他能提供的加热的设备；S43、升温至120135，并保温90MIN120MIN；S44、降温至60脱模可得臂架。权利要求书CN104085120A1/4页4复合材料臂架的制作工艺技术领域0001本发明涉及一种复合材料臂架的制作工艺。背景技术0002臂架作为泵车的关键部件，其伸展高度决定了设备的工作范围，如果采用传。
8、统金属为结构材料，在提高臂架长度的同时，必将大大提高臂架的重量，从而提高了整车重量及综合能耗，而且传统金属臂架对车架、地盘要求较高，整车油耗较大，机动性较差，泵车在长期工作当中，金属臂架容易产生疲劳破坏，腐蚀等问题。0003高性能树脂基复合材料因其具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、性能可设计性好等优点，是替代传统材料作为臂架的轻量化及超长化的最佳选择。0004现有公开的复合材料臂架的制造方法中，主要有两类，一类为中空结构；一类为主梁结构加金属内衬或复合材料内衬，内衬与主梁胶接而成，这两类结构并未最好的发挥复合材料的最佳性能而且结构稳定性稍差。发明内容0005本发明的目的是提供一种复合材料臂架的制。
9、作工艺，能够最大限度发挥复合材料的最大性能，解决现有技术中存在的未最好的发挥复合材料的最佳性能而且结构稳定性稍差的问题。0006本发明的技术解决方案是一种复合材料臂架的制作工艺，包括以下步骤S1、加强梁定型在芯模上铺放一层薄膜，形成一层光滑的可脱模层，在脱模层外表面铺放多层纤维预浸料，经过预吸胶工艺形成第一加强梁，用同样的方法制作第二加强梁；S2、主梁定型将第一加强梁和第二加强梁定位，在加强梁外层铺放碳纤维预浸料，形成臂架预制件；S3、预制件定型将预制件放入外模内部，并将加强梁的芯模小心的抽出，外面包裹真空袋；S4、固化将包裹真空袋的预制件进行升温固化，固化冷却脱模即得复合材料臂架。0007进。
10、一步地，步骤S1具体为S11、芯模表面用丙酮擦洗，然后涂覆脱模剂；S12、在芯模表面铺覆一层薄膜，薄膜采用隔离膜、真空袋或聚酯膜其中的一种；S13、在薄膜表面铺覆多层纤维预浸料；S14、在预浸料表面铺放脱模布、吸胶布、有孔隔离膜、真空袋，抽真空至005MPA01MPA，并保持20MIN30MIN，进行预吸胶工艺。0008进一步地，步骤S2具体为S21、将第一加强梁和第二加强梁并排定位，在连接缝处填充单向纤维预浸料；S22、在加强梁外表面铺覆碳纤维预浸料。说明书CN104085120A2/4页50009进一步地，步骤S3具体为S31、外模表面用丙酮擦洗，然后涂覆脱模剂；S32、将预制件放入外模内。
11、部，并将加强梁芯模小心抽出；S33在加强梁内部套入真空袋，在外面表面铺放透气毡，真空袋；S34，将加强梁内部真空袋与外模表面的真空袋相连。0010进一步地，步骤S4中升温固化的步骤为升温至120135，并保温90MIN120MIN，固化的设备为热压罐或能提供压力温度的压力容器。0011进一步地，所述加强梁采用多层碳纤维预浸料，或采用碳纤维预浸料与玻璃纤维、芳纶纤维混合预浸料，主梁为多层碳纤维复合材料，主梁的内、外层铺覆有碳纤维织物预浸料，织物预浸料为平纹、斜纹或缎纹织物预浸料其中的一种，中间层铺覆有0单向纤维预浸料、90单向纤维预浸料以及45单向纤维预浸料。0012考虑到热压罐设备的昂贵性，本。
12、发明还提供了一种改进的低成本制作工艺。0013一种改进的低成本复合材料臂架的制作工艺，包括以下步骤S1、加强梁定型在芯模表面铺覆一层膨胀橡胶，在橡胶表面铺放多层纤维预浸料，经过预吸胶工艺形成第一加强梁，用同样的方法制作第二加强梁；S2、主梁定型将第一加强梁和第二加强梁定位，在加强梁外层铺放碳纤维预浸料，形成臂架预制件；S3、预制件定型将预制件放入外模内部，包裹真空袋；S4、固化将包裹真空袋的预制件进行升温固化，固化冷却脱模即得复合材料臂架。0014进一步地，步骤S1中，膨胀橡胶的厚度为3MM5MM，膨胀橡胶为硅橡胶。0015进一步地，步骤S3中，将预制件放入外模内部，包裹透气毡，用真空袋包裹外。
13、模和芯模。0016进一步地，步骤S4具体为S41、将包裹真空袋的预制件连接真空泵，抽真空；S42、将预制件放入固化炉或烘箱或其他能提供的加热的设备；S43、升温至120135，并保温90MIN120MIN；S44、降温至60脱模可得臂架。0017该种改进的低成本复合材料臂架的制作工艺，通过芯模及外模定位，膨胀橡胶受热膨胀给预制件加压以及抽真空给预制件加压，不但能提供质量合格的臂架，而且固化过程避免了热压罐等昂贵的设备，降低了制作成本。0018本发明的有益效果是通过加强梁与主梁一体固化，将肋条完美的镶在主梁内部，最大限度发挥复合材料的最大性能。多层预浸料充分发挥复合材料的可设计性优良的特点，单向。
14、预浸料提供主要受力方向的强度和刚度，织物预浸料防止内部单向纤维层开裂，并提供美观效果，玻璃纤维预浸料能提高冲击强度，降低成本。本发明的复合材料臂架，充分利用了复合材料的高比强度、高比刚度、耐腐蚀、耐疲劳等优点，使得臂架更轻、更长，而且碳纤维复合材料良好的阻尼特性，减小了臂架在使用过程中的震动，提高了泵车的使用寿命及安全性能。附图说明说明书CN104085120A3/4页60019图1示出了实施例一种复合材料臂架的截面示意图；其中，1芯模，2薄膜，3第一加强梁，4第二加强梁，5主梁，9外模。0020图2示出了实施例一种复合材料臂架的固化示意图；其中，3第一加强梁，4第二加强梁，5主梁，6内部真空。
15、袋，7外部真空袋，9外模。0021图3示出了实施例一种改进的低成本复合材料臂架的制作过程中的截面示意图；其中，1芯模，3第一加强梁，4第二加强梁，5主梁，7外部真空袋，8膨胀橡胶，9外模。具体实施方式0022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详细的说明，但如下的实施例以及附图仅是对本发明的进一步说明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。0023本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，复合材料臂架的制作工艺，提供了一种复合材料臂架，包括第一复合材料加强梁3、第二复合材料加强梁4以及第三复合材料主梁5，主梁5与加强梁一体固化而成。加强梁。
16、数目可根据设计增加，制作工艺和第一加强梁3一样。0024加强梁主要为多层碳纤维预浸料或碳纤维预浸料与玻璃纤维、芳纶纤维混合预浸料，具体层数及纤维铺层根据臂架设计强度而定。加强梁铺覆有0单向纤维预浸料、90单向纤维预浸料以及45单向纤维预浸料。0025主梁5为多层碳纤维复合材料或类似碳纤维强度模量的其他纤维，主梁5内外层铺覆有碳纤维织物预浸料，织物预浸料可根据设计为平纹、斜纹或缎纹织物预浸料其中的一种。中间层铺覆有0单向纤维预浸料、90单向纤维预浸料以及45单向纤维预浸料。0026实施例1纤维材料采用碳纤维单向预浸料、碳纤维斜纹织物预浸料、玻璃纤维预浸料。0027如图1、2所示，在芯模1表面用丙。
17、酮擦洗，然后涂覆脱模剂，在芯模1表面铺覆一层薄膜2，薄膜2可以是隔离膜、真空袋或聚酯膜其中的一种，在薄膜2表面铺覆多层纤维预浸料，在预浸料表面铺放脱模布、吸胶布、有孔隔离膜、真空袋，抽真空至005MPA并保持30MIN形成第一加强梁3，用同样的方法制作第二加强梁4，将第一加强梁3和第二加强梁4定位，之间的缝隙用单向预浸料填补，然后在加强梁表面铺放纤维预浸料，形成主梁5，在主梁5表面铺放脱模布、吸胶布、有孔隔离膜、真空袋，抽真空至01MPA并保持20MIN形成预制件，外模9表面用丙酮擦洗，然后涂覆脱模剂，将预制件放入外模9内部，并将加强梁芯模1小心抽出，在加强梁内部套入环形内部真空袋6，在外模表。
18、面铺放透气毡，外部真空袋7，将加强梁内部真空袋6与外模表面的外部真空袋7相连，将预制件放入热压罐升温至120135，并保温90MIN120MIN，脱模后即可得复合材料臂架。0028实施例2纤维材料采用碳纤维单向预浸料、碳纤维斜纹织物预浸料。0029如图3所示，在芯模1表面用丙酮擦洗，然后涂覆脱模剂，在芯模1表面铺覆一层硅胶薄膜8，在硅胶薄膜8表面铺覆多层纤维预浸料，在预浸料表面铺放脱模布、吸胶布、有说明书CN104085120A4/4页7孔隔离膜、真空袋，抽真空至008MPA并保持20MIN形成第一加强梁3，用同样的方法制作第二加强梁4，将第一加强梁3和第二加强梁4定位，之间的缝隙用单向预浸料填补，然后在加强梁表面铺放纤维预浸料，形成主梁5，在主梁5表面铺放脱模布、吸胶布、有孔隔离膜、真空袋，抽真空至01MPA并保持20MIN形成预制件，外模9表面用丙酮擦洗，然后涂覆脱模剂，将预制件放入外模9内部，在外模9表面铺放脱模布、外部真空袋7，放入烘箱，抽真空至008MPA，升温至120135，并保温90MIN120MIN，脱模后即可得复合材料臂架。说明书CN104085120A1/2页8图1图2说明书附图CN104085120A2/2页9图3说明书附图CN104085120A。