[发明专利]一种碳纤维复合材料中空叶片的制备方法

说明书

本发明提供了一种碳纤维复合材料中空叶片的制备方法，属于零件加工技术领域。本发明提供的方法制备待加工中空叶片时，将表面包裹有热塑性材料的树脂基复合材料制成芯模，通过在芯模的表面铺设第一铺层，并利用底座模具和上盖板模具分别铺设形成第二铺层和第三铺层，使第一铺层处于第二铺层和第三铺层之间，之后对各铺层进行固化处理使其固化形成待加工中空叶片；通过对芯模进行软化处理，使芯模软化而更加容易形变，从而可以更加方便、快速地实现脱模，降低了脱模过程中损坏待加工中空叶片的风险；在脱模后对芯模进行形状恢复处理，使芯模形状恢复到初始状态，从而使芯模可以重复使用，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及零件加工技术领域，尤其涉及一种碳纤维复合材料中空叶片的制备方法。

背景技术

模具在传统制造业中具有重要地位，传统模具的材质通常为金属，结构上包括阴模、阳模和芯模，三者配合形成与待加工中空叶片形状一致的腔体，通过在腔体内注入原料，使原料成型为待加工中空叶片。为了便于待加工中空叶片与模具的分离，一般芯模采用分块或分瓣设计，以便成型后在不损坏待加工中空叶片的情况下实现脱模。随着技术的不断进步，人们对于模具的精度以及复杂程度要求越来越高，传统的模具制造显现出芯模脱模困难、耐腐蚀性差等问题，且使用时需要拆分及组合，成本高，效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纤维复合材料中空叶片的制备方法，本发明提供的方法可以方便、快速地实现脱模，降低了脱模过程中损坏待加工中空叶片的风险；且芯模经处理后可以重复使用，耐腐蚀性好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种碳纤维复合材料中空叶片的制备方法，包括以下步骤：

(1)在树脂基复合材料的表面包裹热塑性材料制备成待加工中空叶片模具的芯模，将碳纤维织物预浸料铺设在所述芯模的表面形成第一铺层；将碳纤维织物预浸料铺设在待加工中空叶片模具的底座模具上形成第二铺层；将碳纤维织物预浸料铺设在待加工中空叶片模具的上盖板模具上形成第三铺层；将铺设有第一铺层的芯模定位到铺设有第二铺层的底座模具上，且所述第二铺层与所述第一铺层的一面接触；沿底座模具的边缘设置密封圈，之后将铺设有第三铺层的上盖板模具倒扣组装到铺设有第二铺层的底座模具上，且所述第三铺层与第一铺层远离第二铺层的一面接触；

(2)将步骤(1)所得待加工中空叶片模具中的第一铺层、第二铺层和第三铺层进行固化处理，使所述第一铺层、第二铺层和第三铺层固化形成碳纤维复合材料中空叶片；

(3)将步骤(2)所得待加工中空叶片模具的芯模进行软化处理，之后将软化后的芯模与碳纤维复合材料中空叶片分离，并将软化后的芯模进行形状恢复处理。

优选地，步骤(1)中所述待加工中空叶片模具使用前进行预处理，所述预处理包括：对待加工中空叶片模具的芯模表面进行清洁处理，之后铺贴脱模布；对待加工中空叶片模具的底座模具和上盖板模具进行清洁处理，之后涂覆脱模剂。

优选地，步骤(1)中所述铺设完成后还包括：对所述第一铺层、第二铺层和第三铺层进行真空压实处理。

优选地，步骤(2)中所述固化处理前还包括：在铺设有第一铺层、第二铺层和第三铺层的密封状态的待加工中空叶片模具上建立真空系统。

优选地，建立所述真空系统的方法包括：对所述密封状态的待加工中空叶片模具进行抽真空处理，至待加工中空叶片模具内的真空度满足预设的真空条件。

优选地，抽真空处理至所述待加工中空叶片模具内的真空度满足预设的真空条件后还包括：检测所述待加工中空叶片模具在预设的时间内的真空泄漏量，若所述真空泄漏量≤预设的泄漏量，则确定所述真空系统建立完成。

优选地，步骤(2)中所述固化处理包括加热和/或加压处理。