[发明专利]一种玻璃纤维汽车板簧及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种玻璃纤维汽车板簧及其制备和应用。具体地，所述玻璃纤维汽车板簧由玻璃纤维预浸料或玻璃纤维预浸料卷压制固化而成。本发明还公开了所述玻璃纤维汽车板簧的制备方法和应用。所述方法具有工艺简单、成型效率高等特点，所述板簧具有质轻、高强、耐疲劳、刚度可设计等特点。将所述板簧应用于汽车工艺，可极大地推进汽车轻型化的发展。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体地涉及一种玻璃纤维汽车板簧及其制备和应用。

背景技术

玻璃纤维增强复合材料作为一种新兴的高性能轻质复合材料，具有高强度、高硬度、抗疲劳性好、耐腐蚀性好等多种优异的特点，在军用和民用领域都有着越来越广泛的应用。近二十年来，由于汽车工艺的快速发展和复合材料在汽车材料应用领域的迅速扩大，玻璃纤维复合材料在汽车上的应用也越来越广泛。使用玻璃纤维复合材料作为汽车材料可以使汽车自重减轻，提高其质量利用系数，从而使汽车在节约能源、提高车速、降低成本等方面获得良好的效果。

汽车板簧是汽车悬架系统中最传统的弹性元件，一般是由若干片不等长的合金弹簧钢组合而成一组近似于等强度弹簧梁，可负担起传递所有各向的力和力矩，以及决定车轮运动的轨迹，起导向的作用。目前常用的材料包括20Cr、40CrNiMn、60Si₂Mn等。板簧制作消耗大量的合金钢，它的重量占汽车自重的8％～9％。使用玻璃纤维复合材料制作板簧，可以大幅度降低板簧的重量，在汽车轻量化的过程中有着重要的意义。

为了改进汽车板簧的刚度、强度、疲劳性能，并进一步推进汽车轻量化，设计合理的玻璃纤维复合材料汽车板簧制造工艺刻不容缓。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻璃纤维汽车板簧及其制备方法和应用。

本发明的第一方面，提供了一种玻璃纤维汽车板簧的制备方法，所述方法包括如下步骤：

1)提供玻璃纤维预浸料卷；

2)使用硫化机预热板簧模具；

3)将所述玻璃纤维预浸料卷放置于经预热处理的板簧模具中，在第一压力和第一温度下压制所述玻璃纤维预浸料卷第一时间段；

4)将所述硫化机的温度升温至第二温度，保温第二时间段；

5)关闭硫化机，取出压制所得产物，即得到所述玻璃纤维汽车板簧。

在另一优选例中，所述玻璃纤维预浸料卷由玻璃纤维预浸料卷制而成，所述玻璃纤维预浸料是如下制备的：

i)提供玻璃纤维和树脂预浸液；

ii)在所述树脂预浸液中浸渍处理所述玻璃纤维，得到所述玻璃纤维预浸料。

在另一优选例中，所述玻璃纤维选自下组：泰山E系列玻纤、C系列玻璃纤维、高强度玻璃纤维。

在另一优选例中，所述树脂预浸液的组成如下：环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺、或其组合。

在另一优选例中，所述浸渍处理的处理时间为2-10s，较佳地4-6s。

在另一优选例中，所述玻璃纤维预浸料的长度和宽度相同。

在另一优选例中，所述玻璃纤维预浸料的长度为1m。

在另一优选例中，所述玻璃纤维预浸料的宽度为1m。

在另一优选例中，所述玻璃纤维预浸料的厚度为0.120mm。

在另一优选例中，所述“卷制”沿纤维方向进行。

在另一优选例中，在步骤ii)之后还任选地包括如下步骤：将浸渍好树脂的预浸料置于排布机上随排布机转动，晾干，约2小时后取下。