[发明专利]一种碳纤维材料的T型结构件模压成型工艺方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维材料的T型结构件模压成型工艺方法，包括以下四步：制备碳纤维预埋件；制备预压实碳杆；将碳纤维预埋件与预压实碳杆形成装配结构；增加T字头蒙皮，通过模压工艺共固化成型。具体方法如下：碳纤维预埋件采用纤维丝成交错布置的准各向同性铺层，通过碳纤维与环氧树脂预浸料共固化成型，成型工艺采用模压工艺。预压实碳杆采用纤维丝与抗拉方向平行的铺层，上端四周留有缩量，将碳纤维预埋件与预压实碳杆进行胶接。T字头蒙皮采用碳纤维/环氧复合材料，从预压实碳杆上端一侧缩量处外包，绕过T字头后从另一侧绕回并闭合，通过模压工艺共固化成型，纤维丝方向与T字头受拉方向一致，能有效增加T字头部位力学强度。

技术领域

本发明涉及一种模压成型工艺方法，特别是一种碳纤维材料的T型结构件模压成型工艺方法。

背景技术

碳纤维作为一种新型材料，因其密度低、强度高、模量高、耐腐蚀、耐疲劳等诸多优点，广泛应用于国防军工、航空航天、汽车玩具、运动器材等领域。但碳纤维有着很强的方向依赖性，被称为各向异性材料，碳纤维结构件在和纤维丝平行的方向强度特别高，其它方向强度较低，T型结构件作为常用的一种支撑结构形式，广泛应用于各行各业，传统的成型方法是在接头处进行胶接，这种工艺方法虽然简单，但接头处的强度主要取决于胶的强度，由于胶受温度、老化等因素影响很大，因此这种成型工艺方法会导致接头处强度不足，难以满足工程需求。

发明内容

本发明目的在于提供一种碳纤维材料的T型结构件模压成型工艺方法，解决现有的碳纤维材料T型结构件接头处强度不足、无法满足工程需求的问题。

一种碳纤维材料的T型结构件模压成型工艺方法的具体步骤为：

第一步 制备碳纤维预埋件

碳纤维预埋件采用碳纤维丝成45º交错布置，通过碳纤维丝与环氧树脂预浸料共固化成型，成型工艺采用模压工艺。

第二步 制备预压实碳杆

预压实碳杆利用碳纤维的各向异性特点，采用纤维丝与抗拉方向平行的铺层，使预压实碳杆承受更大的力学载荷，预压实碳杆顶部左右两侧局部凸起采用对称均衡铺层，预压实后铺贴一层平纹碳布，预压实碳杆上端四周均有缩量，为T字头蒙皮留出空间。

第三步 将碳纤维预埋件与预压实碳杆形成装配结构整体成型

将碳纤维预埋件与预压实碳杆用J47胶进行粘接。

第四步 增加T字头蒙皮，通过模压工艺共固化成型

T字头蒙皮采用碳纤维/环氧复合材料，进行对称均衡铺层，从预压实碳杆上端一侧缩量处外包，绕过T字头后从另一侧绕回并闭合，并通过模压工艺共固化成型，由于纤维丝方向与T字头受拉伸脱落方向一致，能有效增加T字头部位力学强度。

至此，完成碳纤维材料的T型结构件模压成型。

本方法解决了在碳纤维材料的T型结构件模压成型中，按照传统成型工艺方法，导致T型接头处强度不足，无法满足工程需求的问题，通过模压工艺共固化成型，有效增加了T字头部位力学强度。

附图说明

图1 一种碳纤维材料的T型结构件模压成型工艺方法所述复合材料预埋件结构图；

图2 一种碳纤维材料的T型结构件模压成型工艺方法所述预压实碳杆结构图；

图3 一种碳纤维材料的T型结构件模压成型工艺方法所述T字头蒙皮结构图；

图4一种碳纤维材料的T型结构件模压成型结构示意图。

1. 碳纤维预埋件 2.预压实碳杆 3.T字头蒙皮 。

具体实施方式

一种碳纤维材料的T型结构件模压成型工艺方法的具体步骤为：