[发明专利]碳纤维复合材料与轻质合金件的连接方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维复合材料与轻质合金件的连接方法。本发明将碳纤维预埋在轻质合金内，使伸出的碳纤维与碳纤维复合材料中的碳纤维连接，使得轻质合金不仅与碳纤维复合材料机械连接或粘接，还能使预埋碳纤维与碳纤维复合材料中碳纤维连接，使得材料能够结合在一起，连接非常牢固。

技术领域

本发明涉及一种碳纤维复合材料与轻质合金件的连接方法。

背景技术

随着现代技术的迅猛发展，对材料提出了较高的要求，碳纤维具有高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、质量轻、能够承受很大拉力等显著高于钢、铝等的特性，属于典型的高性能纤维，相对于传统的金属材料具有压倒性的优势。碳纤维除单独使用作为绝热保温材料外，通常作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成碳纤维复合材料。碳纤维复合材料在很多领域开始进行使用。

随着轻量化的提出，汽车等很多领域将碳纤维复合材料与轻质合金件结合使用，以此减轻汽车的重量同时提高车身强度，碳纤维复合材料与轻质合金件的连接方式一般为机械连接、粘接或机械连接和粘接相结合，机械连接通常使用铆钉、螺栓等进行连接，受力过程中应力全部集中在铆钉和螺栓等连接件上，容易造成连接件断裂，连接不牢固；粘接仅用粘接剂连接，纤维不能连接，两种材料不能相互结合，受力过程中应力全部集中在粘接位置，粘接不牢固。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题，提供一种碳纤维复合材料与轻质合金件的连接方法。

本发明采用以下技术方案：一种碳纤维复合材料与轻质合金件的连接方法，包括以下步骤：

（1）取一个水溶性塑料件，在塑料件上开孔；

（2）通过植毛机将碳纤维植入到塑料件的孔内，碳纤维向外露出；

（3）在碳纤维外套上外模；

（4）在外模和塑料件之间加入石膏；

（5）将水溶性塑料件加水溶解，再插入芯模；

（6）芯模与石膏之间形成空腔，向空腔内浇注轻质合金；

（7）轻质合金冷却固化后，取出芯模，从而在轻质合金内预埋碳纤维，碳纤维的一部分从轻质合金内伸出，伸出部分为石膏与碳纤维的复合料；

（8）将石膏敲碎去除，留下预埋在轻质合金内的碳纤维；

（9）将轻质合金外伸出的碳纤维进行软化处理；

（10）将软化处理的碳纤维与需要连接的预浸料中的碳纤维结合，然后固化成型，使轻质合金通过预埋的碳纤维与碳纤维复合材料结合为一体。

本发明将碳纤维预埋在轻质合金内，使伸出的碳纤维与碳纤维复合材料中的碳纤维连接，使得轻质合金不仅与碳纤维复合材料机械连接或粘接，还能使预埋碳纤维与碳纤维复合材料中碳纤维连接，使得材料能够结合在一起，连接非常牢固。

具体实施方式

一种碳纤维复合材料与轻质合金件的连接方法，包括以下步骤：

（1）取一个水溶性塑料件，在塑料件上开孔；

（2）通过植毛机将碳纤维植入到塑料件的孔内，碳纤维向外露出；

（3）在碳纤维外套上外模；

（4）在外模和塑料件之间加入石膏；

（5）将水溶性塑料件加水溶解，再插入芯模；

（6）芯模与石膏之间形成空腔，向空腔内浇注轻质合金；

（7）轻质合金冷却固化后，取出芯模，从而在轻质合金内预埋碳纤维，碳纤维的一部分从轻质合金内伸出，伸出部分为石膏与碳纤维的复合料；