矽膠輔助複合材料型材的連接方法
2023-05-09 05:34:06 2
專利名稱：矽膠輔助複合材料型材的連接方法
技術領域：
本發明涉及一種材料製備技術領域的連接方法，具體是一種矽膠輔助複合材料型材的連接方法。
背景技術：
碳纖維複合材料型材的連接方法通常是膠粘劑粘接。在要求高膠接頭強度的情況下，通常的膠粘劑粘接方式不能滿足要求。矽膠具有優異的流動性，良好的操作性，可塑性好，可以用於各種結構複雜的複合材料製品；矽膠不變形、耐高溫、耐酸鹼、可反覆使用，降低成本；並且容易脫模，收縮率小；如果能夠利用矽膠的熱膨脹性能輔助複合材料型材連接將會提高碳纖維複合材料型材的連接強度和效率，進而提高生產效率。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中碳纖維複合材料型材膠粘劑粘接所存在的不足，
提供一種矽膠輔助複合材料型材的連接方法。本發明的方法可使碳纖維複合材料型材的受壓更加均勻，獲得良好的膠接強度和外觀，同時可以簡化工藝，提高生產效率。本發明涉及的矽膠輔助複合材料型材的連接方法，包括如下步驟
步驟一，矽膠膜的製備；根據複合材料型材連接處的形狀，製作芯模，將芯模裝入模具後，芯模與模具內壁形成間隙，將液體矽膠注入到間隙中，加熱固化冷卻脫模，獲得所需形狀的矽膠膜；
步驟二，複合材料型材的機加工；將複合材料型材的結合端加工成所需的形狀，使型材結合端可以緊密配合；
步驟三，複合材料型材的拼接及膠接；將需要連接的複合材料型材拼接固定，用膠黏劑將拼接處膠接，加熱固化；
步驟四，複合材料型材膠接處的補紗增強處理；按設計的順序，在膠接處纏繞預浸好的碳紗；
步驟五，複合材料型材連接處加熱固化；將已補完紗的型材連接處包覆已成形好的矽膠膜，再置入模具中，合模，加熱固化，即可。優選地，步驟三中，所述膠接使用的膠黏劑中含有短切的碳纖維絲。優選地，步驟四中，所述膠接處先包裹一層片膠，之後再纏繞預浸好的碳紗。本發明具有如下的有益效果矽膠具有優異的流動性，良好的操作性，可塑性好， 可以用於各種結構複雜的複合材料製品；矽膠不變形、耐高溫、耐酸鹼、可反覆使用，降低成本，並且容易脫模，收縮率小。本發明利用矽膠的熱膨脹性，將其與製品一起裝入模具中加熱，矽膠均勻膨脹，製品均勻受壓，所做的複合材料產品能夠有更好的結合強度和更好的外觀，同時可以簡化工藝，提高生產效率。
圖1為矽膠膜灌注成型的模型圖2為矽膠輔助複合材料型材連接方法的模型圖。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明做進一步解釋，
本實施例的矽膠輔助複合材料型材的連接方法，包括如下步驟 步驟一，矽膠膜的製備；根據複合材料型材連接處1的形狀，製作金屬芯模2，將金屬芯模2 (包括上矽膠模3和下矽膠模4)裝入模具(包括上模具5和下模具6)後，芯模與模具內壁形成間隙，將液體矽膠注入到間隙中，加熱固化冷卻脫模，獲得所需形狀的矽膠膜；
製作前先進行準備工作，包括原料準備，金屬件芯模準備；模具準備，清理模具，機臺預熱等工作；製作時，先在預熱過的模具表面打一層脫模劑，以保證產品成型後能順利脫模； 將金屬件芯模按所需矽膠膜的厚度固定在模具中，合模後，將液體矽膠注入模具中，放入硫化機中加溫加壓，冷卻後將其脫模取出；因為矽膠具有優異的流動性，良好的操作性，可塑性好，可以很好的根據模具的形狀模擬出各種結構複雜的模型，便於之後的復材產品成型；
步驟二，複合材料型材的機加工；用數控工具機將複合材料型材的結合端加工成所需的形狀，使型材結合端可以緊密配合；
步驟三，複合材料型材的拼接及膠接；將需要連接的複合材料型材拼接固定，用膠黏劑將拼接處膠接，加熱固化；
將需要連接的複合材料型材按設計的拼接方式拼接匹配，用治具固定；將需膠接處粗化，再用丙酮擦拭乾淨並烘乾；將膠粘劑中混入短切好的碳絲，攪拌均勻後，用其將拼接處膠接；上膠時，需注意塗膠均勻，過渡平緩。膠接完畢後放入烘箱加熱固化；
步驟四，複合材料型材膠接處的補紗增強處理；按設計的順序，在膠接處纏繞預浸好的碳紗；
將已加熱固化好的膠接處打磨粗糙，用丙酮擦拭乾淨並烘乾；在膠接處包覆一層片膠片，然後按設計的順序，纏繞上預浸好的碳紗；
步驟五，複合材料型材連接處加熱固化；將已補完紗的型材連接處包覆已成形好的矽膠膜，再置入模具中，合模，加熱固化，即可；
將模具預熱，並打好脫模劑；將已成形好的矽膠膜塗抹上脫模劑後，鋪入模具內；將已完成補紗的型材裝入模具中，合模後放入烘箱中加熱固化，利用矽膠的熱膨脹性，矽膠受熱後均勻膨脹，使製品均勻受壓，使膠接處獲得良好的結合強度和外觀。綜上所述，本發明利用矽膠的熱膨脹性，將其與製品一起裝入模具中加熱，矽膠均勻膨脹，製品均勻受壓，所做的複合材料產品能夠有更好的結合強度和更好的外觀，同時可以簡化工藝，提高生產效率。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本專利的優點。本行業的技術人員應該了解，本專利不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種矽膠輔助複合材料型材的連接方法，其特徵在於，包括如下步驟步驟一，矽膠膜的製備；根據複合材料型材連接處的形狀，製作芯模，將芯模裝入模具後，芯模與模具內壁形成間隙，將液體矽膠注入到間隙中，加熱固化冷卻脫模，獲得所需形狀的矽膠膜；步驟二，複合材料型材的機加工；將複合材料型材的結合端加工成所需的形狀，使型材結合端可以緊密配合；步驟三，複合材料型材的拼接及膠接；將需要連接的複合材料型材拼接固定，用膠黏劑將拼接處膠接，加熱固化；步驟四，複合材料型材膠接處的補紗增強處理；按設計的順序，在膠接處纏繞預浸好的碳紗；步驟五，複合材料型材連接處加熱固化；將已補完紗的型材連接處包覆已成形好的矽膠膜，再置入模具中，合模，加熱固化，即可。
2.如權利要求1所述的矽膠輔助複合材料型材的連接方法，其特徵在於，步驟三中， 所述膠接使用的膠黏劑中含有短切的碳纖維絲。
3.如權利要求1所述的矽膠輔助複合材料型材的連接方法，其特徵在於，步驟四中，所述膠接處先包裹一層片膠，之後再纏繞預浸好的碳紗。
全文摘要
一種材料製備技術領域的矽膠輔助複合材料型材的連接方法，包括如下步驟步驟一，矽膠膜的製備；步驟二，複合材料型材的機加工；步驟三，複合材料型材的拼接及膠接；步驟四，複合材料型材膠接處的補紗增強處理；步驟五，複合材料型材連接處加熱固化；將已補完紗的型材連接處包覆已成形好的矽膠膜，再置入模具中，合模，加熱固化，即可。本發明利用矽膠的熱膨脹性，將其與製品一起裝入模具中加熱，矽膠均勻膨脹，製品均勻受壓，所做的複合材料產品能夠有更好的結合強度和更好的外觀，同時可以簡化工藝，提高生產效率。
文檔編號B29C65/54GK102350792SQ20111027335
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月15日 優先權日2011年9月15日
發明者周新樂, 朱家強, 李煒, 王明, 羅劍嵐, 路建峰 申請人:上海晉飛複合材料科技有限公司, 東華大學