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碳纤维复合材料产品组合式心轴预型制造工艺
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2011
  • 中图分类:
    U484.03
  • 关键词:
  • 成果简介:
    传统的碳纤维自行车部件制造工艺很难进行异型断面造型的生产,或是不良率太高。因此研究开发新型碳纤维产品制造工艺—组合心轴预型工艺,开发人员根据产品最终壁厚进行尺寸内缩,设计出使用的心轴的尺寸,将心轴根据一定的规则进行拆分,得到内外几部分并设计好模具,将拆分后的心轴根据需求采用PU、EPS等材质表面硬度、膨胀系数、软化点须与工艺需求相符的材料制作成组合心轴部件;再组合心轴分部件与尼龙风管进行组合,得到一个尺寸精确、表面光顺的完整心轴,同时在座管的基础上增加五通和上下管模具,确保粘着中组件组合成一体时碳纤维的连续性及平整性;在组合心轴外表进行碳纤维排布,由于心轴本身尺寸稳定,贴合碳纤维布后的预型体尺寸也很精准、纤维走向也保持高度顺向,最大可能的做到碳纤维的连续性及平整性,能够确保预型体进行树脂成型后的制品一般不存在漏气、局部皱折等工艺缺陷及保证强度,较现在其它厂家相比产品品质稳定性可大幅提升,其工艺的稳定性使其报废率较低,同时材料用量相比其它工艺可节约10﹪以上,达到降低单只成本的目的;预型后的预型体在尼龙风管端加装上气嘴再置入相应的模具进行树脂成型,使碳纤维复合材料在高温(150度)高压(1.5Mpa)下进行环氧树脂固化反应1小时。反应完全后将产品取出,再将内部的心轴通过管件端口抽取出,由于组合心轴材料本身具有弹性及一定的热收缩性,能够方便的取出,这样便可得到一件完整的制品毛胚;再将毛胚进行表面处理得到成品。组合式心轴预型工艺的工艺技术流程为:原料裁切→碳纤维排布→预型→成型→整修→粘着→打磨→喷漆,组合心轴分部件与尼龙风管←制作组合式心轴部件←设计组合式心轴。在生产结构造型复杂的产品采用组合心轴预型工艺进行制造,可充分发挥每一层碳纤维的性能,漏气的比例可小于1﹪,产品性能经多方测试比较,可较传统预型工艺提升产品性能20﹪以上,更为重要的是产品品质的稳定性大大提升,其工艺的稳定性使其报废率较低,同时材料用量相比其它工艺可节约10﹪以上,达到降低单只成本的目的,具有明显的优势。该成果可应用于高级业余型、专业选手型碳纤维碳自行车部件、纤维游艇部件制品等外形复杂或异型断面的碳纤维复合材料制品及性能要求较高的高端碳纤维复合材料制品。
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