一种碳纤维制品的制作方法

文档序号:478678 发布日期:2022-01-04 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种碳纤维制品的制作方法 (Method for manufacturing carbon fiber product ) 是由 李俊杰 于 2021-08-25 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种碳纤维制品的制作方法,包括以下步骤:S1、骨架芯材的制作;S2、卷制成型:将碳纤维布按制品的结构、形状、大小在经过步骤S1的EPS芯材的尼龙气袋上进行叠层卷制,使制品初步成型;S3、热成型;S4、EPS芯材的溶解:往经过步骤S3成型的制品的尼龙气袋内灌入二氯甲烷溶剂,使二氯甲烷溶剂对尼龙气袋内的EPS芯材进行溶解。在步骤S4之后还包括尼龙气袋的抽取:将经过步骤S4的制品的尼龙气袋往外抽取。本发明的步骤设计合理,通过增加步骤S4,从而通过二氯甲烷溶剂对EPS芯材进行溶解,而溶解后的EPS芯材可以随尼龙气袋轻松向外拉出,从而无需提前将EPS芯材取出,从而提高了碳纤维制品的生产质量与生产效率,降低制造成本。(The invention discloses a method for manufacturing a carbon fiber product, which comprises the following steps: s1, manufacturing a framework core material; s2, rolling and forming: laminating and rolling the carbon fiber cloth on the nylon air bag of the EPS core material obtained in the step S1 according to the structure, shape and size of the product to preliminarily form the product; s3, thermoforming; s4, dissolving EPS core materials: and (4) filling dichloromethane solvent into the nylon air bag of the product formed in the step (S3) to dissolve the EPS core material in the nylon air bag by the dichloromethane solvent. Also included after step S4 is the extraction of the nylon air bag: the nylon airbag of the product having passed through step S4 is drawn out. The steps of the invention are reasonable in design, the EPS core material is dissolved by the dichloromethane solvent through the addition of the step S4, and the dissolved EPS core material can be easily pulled out along with the nylon air bag, so that the EPS core material does not need to be taken out in advance, the production quality and the production efficiency of the carbon fiber product are improved, and the manufacturing cost is reduced.)

一种碳纤维制品的制作方法

技术领域

本发明涉及碳纤维制品的制作技术领域,尤其涉及一种碳纤维制品的制作方法。

背景技术

碳纤维作为新型材料,使用其制作的制品由于重量轻、强度高,因此受到了人们普遍的欢迎,在自行车车架、电动车车架以及前叉等这些制品中应用碳纤维材料进行制作更是非常普遍。

但是在使用碳纤维材料制作这些碳纤维制品的过程中,通常会面临以下问题:由于在使用人工将碳纤维布进行叠层巻制成碳纤维制品的过程中,碳纤维布会往下塌,因此通常会选择一个EPS芯材作为支撑骨架,对叠层巻制过程中的碳纤维布进行支撑作用,而由于碳纤维制品在热成型后通常会使得自身的端部开口变得坚硬且相对于EPS芯材的体积而言非常小,从而造成EPS芯材无法取出或极难取出,进而使得人们在叠层巻制后、在热成型前就将EPS芯材取出,从而仅依靠充了气的尼龙气袋对碳纤维布进行支撑,但这就造成了另一个问题,由于尼龙气袋本身的支撑力不如EPS芯材的支撑力,从而使得生产出来的碳纤维制品的质量较差,从而降低了制品竞争力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纤维制品的制作方法,以解决现有技术中EPS芯材在热成型后就极难从碳纤维制品中取出的技术问题。

为了实现上述目的,本发明的技术方案提供了一种碳纤维制品的制作方法,包括以下步骤:

S1、骨架芯材的制作:制作与制品的外观结构、形状、大小相适应的EPS芯材,以及沿EPS芯材的延伸方向在EPS芯材的外部套上尼龙气袋;

S2、卷制成型:将碳纤维布按制品的结构、形状、大小在经过步骤S1的EPS芯材的尼龙气袋上进行叠层卷制,使制品初步成型;

S3、热成型:将经过步骤S2的初步成型的制品放入预备匹配好的成型模具的下模,将气管与尼龙气袋连接,并通过气管往尼龙气袋内充气,充气完成后固定形状,接着将成型模具的上模扣在下模上,再将扣好的成型模具放入成型炉台内加温加压使制品成型;

S4、EPS芯材的溶解:往经过步骤S3成型的制品的尼龙气袋内灌入二氯甲烷溶剂,使二氯甲烷溶剂对尼龙气袋内的EPS芯材进行溶解。

进一步地,在步骤S4之后还包括尼龙气袋的抽取:将经过步骤S4的制品的尼龙气袋往外抽取。

进一步地,在步骤S4中,往经过步骤S3成型的制品的尼龙气袋内灌入二氯甲烷溶液,二氯甲烷溶液中的二氯甲烷溶剂的质量百分比为32%~42%,使二氯甲烷溶液对尼龙气袋内的EPS芯材进行溶解。

进一步地,在步骤S2之前还包括碳纤维布的裁切:将碳纤维布通过电脑程控切纸机裁切,按照制品组合表中的形状规格进行裁切。

进一步地,在步骤S3之前还包括成型模具的处理:在成型模具的表面上涂刷有离型剂。

进一步地,所述碳纤维制品为碳纤维自行车车架、碳纤维电动车车架、碳纤维前叉中的一种。

进一步地,成型炉台内进行热成型的温度为155℃±5℃,热成型的吹气气压为1.1MPa±0.2MPa。

作为一种优选的实施方式,所述碳纤维制品为碳纤维自行车车架、碳纤维电动车车架中的一种;在步骤S3中,热成型的时间为85~95分钟。

进一步地,在步骤S2之前还包括硅胶套的安装:在EPS芯材上与碳纤维自行车车架或碳纤维电动车车架的五通相对应的部位安装有硅胶套;在步骤S2中,将碳纤维布按制品的结构、形状、大小在经过步骤S1、硅胶套的安装的EPS芯材的尼龙气袋以及硅胶套上进行叠层卷制,使制品初步成型;在步骤S4之后还包括硅胶套的取出:使用外力将制品内的硅胶套进行往外抽取。

作为另一种优选的实施方式,所述碳纤维制品为碳纤维前叉;在步骤S3中,热成型的时间为40~50分钟。

综上所述,运用本发明的技术方案,具有如下的有益效果:

本发明的步骤设计合理,通过增加步骤S4,从而使得制品在经过热成型后,能够通过将二氯甲烷溶剂灌入制品的尼龙气袋内,以使得二氯甲烷溶剂对EPS芯材进行溶解,从而在EPS芯材经过二氯甲烷溶剂的溶解后,溶解后的EPS芯材可以随尼龙气袋轻松向外拉出,从而解决了现有技术中EPS芯材在热成型后就极难从碳纤维制品中取出的技术问题,从而无需在巻制成型后、在热成型前就将EPS芯材取出,从而在热成型阶段能够使用EPS芯材对碳纤维布进行支撑,从而提高碳纤维制品的生产质量与生产效率,降低制造成本,从而提高了制品竞争力。

附图说明

图1是本发明碳纤维制品的制作方法的流程图;

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,但并不构成对本发明保护范围的限制。

参见图1,本实施例提供一种碳纤维制品的制作方法,包括以下步骤:

S1、骨架芯材的制作:制作与制品的外观结构、形状、大小相适应的EPS芯材,以及沿EPS芯材的延伸方向在EPS芯材的外部套上尼龙气袋;

S2、卷制成型:将碳纤维布按制品的结构、形状、大小在经过步骤S1的EPS芯材的尼龙气袋上进行叠层卷制,使制品初步成型;需要说明的是,在S2步骤中,优选为通过人工进行将碳纤维布进行叠层卷制,以使制品初步成型,当然也可以采用其他方式。

S3、热成型:将经过步骤S2的初步成型的制品放入预备匹配好的成型模具的下模,将气管与尼龙气袋连接,并通过气管往尼龙气袋内充气,充气完成后固定形状,接着将成型模具的上模扣在下模上,再将扣好的成型模具放入成型炉台内加温加压使制品成型;

S4、EPS芯材的溶解:往经过步骤S3成型的制品的尼龙气袋内灌入二氯甲烷溶剂,使二氯甲烷溶剂对尼龙气袋内的EPS芯材进行溶解。

上述技术方案有益效果:通过增加步骤S4,从而使得制品在经过热成型后,能够通过将二氯甲烷溶剂灌入制品的尼龙气袋内,以使得二氯甲烷溶剂对EPS芯材进行溶解,从而在EPS芯材经过二氯甲烷溶剂的溶解后,溶解后的EPS芯材可以随尼龙气袋轻松向外拉出,从而解决了现有技术中EPS芯材在热成型后就极难从碳纤维制品中取出的技术问题,从而无需在巻制成型后、在热成型前就将EPS芯材取出,从而在热成型阶段能够使用EPS芯材对碳纤维布进行支撑,从而提高碳纤维制品的生产质量与生产效率,降低制造成本,从而提高了制品竞争力。

具体地,在步骤S4之后还包括尼龙气袋的抽取:将经过步骤S4的制品的尼龙气袋往外抽取。而溶解后的EPS芯材可以随尼龙气袋轻松向外拉出。具体地,可以使用钳子等工具将尼龙气袋进行拔出来,也可以用其他的方式或工具。

具体地,在步骤S4中,往经过步骤S3成型的制品的尼龙气袋内灌入二氯甲烷溶液,二氯甲烷溶液中的二氯甲烷溶剂的质量百分比为32%~42%,作为优选,质量百分比为37%,使二氯甲烷溶液对尼龙气袋内的EPS芯材进行溶解。需要说明的是,上述技术方案是出于通过稀释二氯甲烷溶剂从而减少成本或者通过增加其他溶剂而产生其他技术效果的方面考虑的,从而在实际使用时将二氯甲烷溶剂与其他溶剂或溶质进行混合,进而形成二氯甲烷溶液的,但这将会对二氯甲烷溶剂进行了一定幅度的稀释,而为了保证二氯甲烷溶液中的二氯甲烷溶剂能够对尼龙气袋中的EPS芯材进行有效的溶解作用,因此最好保持二氯甲烷溶剂在二氯甲烷溶液中的质量百分比为32%~42%,作为优选,质量百分比为37%,当然也可以根据自身需要而进一步减小或增大二氯甲烷溶剂的质量百分比。关于二氯甲烷溶剂或二氯甲烷溶液的使用量,作为优选,可以往碳纤维制品的尼龙气袋内灌满二氯甲烷溶剂或二氯甲烷溶液,这样二氯甲烷溶剂或二氯甲烷溶液对EPS芯材的溶解效果会更好。而关于二氯甲烷溶液的成分,由于二氯甲烷溶剂是二氯甲烷溶液中所能够对EPS芯材产生溶解作用的物质,因此是必须有的,而二氯甲烷溶液中的其他物质可以根据需要自行选择,在这里不作限定。由于不同碳纤维制品所使用到的EPS芯材的体积不同,因此二氯甲烷溶剂或二氯甲烷溶液对不同体积大小的EPS芯材的溶解时间也会存在差异。

具体地,在步骤S2之前还包括碳纤维布的裁切:将碳纤维布通过电脑程控切纸机裁切,按照制品组合表中的形状规格进行裁切。

具体地,在步骤碳纤维布的裁切之前还包括碳纤维布的处理:将碳纤维布按所需的角度划开、折叠和碾压;在步骤碳纤维布的裁切之前还包括制品组合表的制作:根据制品的结构、形状、大小而制作成由若干种碳纤维布的形状、规格、组合方式组成的表格,这是因为碳纤维制品在制作时一般是通过人工按照制品组合表中的规定来将碳纤维布进行一步一步叠层卷制成制品的形状、结构和大小的,因此裁切的碳纤维布也要保持与叠层巻制时所用的碳纤维布一致。

具体地,在步骤S3之前还包括成型模具的处理:在成型模具的表面上涂刷有离型剂。涂刷离型剂可以使成型后制品更容易的从成型模具中脱离出来,而尼龙气袋由于本身带有离型剂,因此无需再次涂刷,该处的离型剂的作用为使成型后的碳纤维制品与尼龙袋之间更容易脱离。需要说明的是:由于离型剂是碳纤维制品的制作行业的常用物品,是现有技术,因此不再赘述。

作为优选,碳纤维制品为碳纤维自行车车架、碳纤维电动车车架、碳纤维前叉中的一种。在使用二氯甲烷溶液对EPS芯材进行溶解,二氯甲烷溶液中的二氯甲烷溶剂的质量百分比为上述的32%~42%,尤其是37%时,二氯甲烷溶液对碳纤维自行车车架或碳纤维电动车车架或前叉的尼龙气袋内的EPS芯材进行溶解的溶解时间和溶解程度较好,由于这三种碳纤维制品所使用的EPS芯材都相对较小,因此其使用上述比例的二氯甲烷溶液对EPS芯材进行泡浸的时间为20分钟~40分钟即可,作为优选,泡浸时间为30分钟,当然也可以泡浸得更久。其他体积比较大或比较小的碳纤维制品所使用的EPS芯材的溶解时间则因为体积不同而变得不同。

具体地,成型炉台内进行热成型的温度为155℃±5℃,热成型的吹气气压为1.1MPa±0.2MPa。具体地,热成型时的成型炉台的油压为11.0MPa±0.5MPa。当然还可以根据不同的碳纤维制品选择不同的热成型温度与气压压力以及油压。

作为一种优选的实施方式,所述碳纤维制品为碳纤维自行车车架、碳纤维电动车车架中的一种;在步骤S3中,热成型的时间为85~95分钟,优选为90分钟。当然还可以根据不同的碳纤维制品选择不同的热成型时间。

具体地,在步骤S2之前还包括硅胶套的安装:在EPS芯材上与碳纤维自行车车架或碳纤维电动车车架的五通相对应的部位安装有硅胶套;在步骤S2中,可以通过人工或其他方式将碳纤维布按制品的结构、形状、大小在经过步骤S1、硅胶套的安装的EPS芯材的尼龙气袋以及硅胶套上进行叠层卷制,使制品初步成型;在步骤S4之后还包括硅胶套的取出:使用外力将制品内的硅胶套进行往外抽取。具体地,也可以用钳子等工具将硅胶套进行拔出来。当然,硅胶套的使用并不是所有的碳纤维制品都需要的,例如碳纤维前叉就不需要,具体的硅胶套使用应该根据实际需要来选择。

作为另一种优选的实施方式,所述碳纤维制品为碳纤维前叉;在步骤S3中,热成型的时间为40~50分钟,优选为45分钟。当然还可以根据不同的碳纤维制品选择不同的热成型时间。

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

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