CN102407884A - 一种汽车车身件及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽车车身件及其生产方法。技术方案是：一种汽车车身件，所述车身件由复合碳纤维材料构成，所述复合碳纤维材料包括组分的质量百分比为：30-40％碳纤维，60-70％树脂。一种汽车车身件的生产方法，包括以下操作：采用清洗剂将模具清理干净；在模具内涂上一层脱模剂后再涂上一层胶衣；在模具内铺设碳纤维布；在已铺好的碳纤维布上铺设脱模布及导流网；铺真空袋膜并将其与模具边缘黏贴密封，并进行抽真空；将树脂通过导流管导入模腔内；将模具内产品加热或常温固化；剥去真空袋材料，产品脱模。按照本发明的处理方法，制备出了优异性能的复合材料构成的车身件，该汽车车身件在减轻车身质量的同时，也能保持防撞性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体是涉及一种汽车车身件及其生产方法。
背景技术
随着汽车技术的迅速发展，汽车越来越多地采用新材料及新工艺，使得人们对汽车轻质化、低成本、智能化、高的经济性和可靠性的要求成为可能。因此，材料技术的发展对汽车工业的进步起着重要的作用。由于现有的汽车车身件，如引擎盖多采用金属钢板制备，这种材料不仅密度大，发生碰撞事故时对人的伤害也较大。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种质轻且安全性高的汽车车身件。
为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种汽车车身件，其特征在于：所述车身件由复合碳纤维材料构成，所述复合碳纤维材料包括组分的质量百分比为：30-40％碳纤维，60-70％树脂。
按照本发明的技术方案，这种碳纤维复合材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能，它们既可作为结构材料承载负荷，又可作为功能材料发挥作用，是汽车车身件最理想的非金属材料，在减轻车身质量的同时，也能保持防撞性能。而且便于生产，综合成本低。
本发明的另一个目的是提供一种汽车车身件的生产方法，包括以下操作：
第一步，采用清洗剂将模具清理干净；
第二步，在模具内涂上一层脱模剂后再涂上一层胶衣；
第三步，在模具内铺设碳纤维布；
第四步，在已铺好的碳纤维布上铺设脱模布及导流网；
第五步，铺真空袋膜并将其与模具边缘黏贴密封，并进行抽真空；
第六步，将树脂通过导流管导入模腔内；
第七步，将模具内产品加热或常温固化；
第八步，剥去真空袋材料，产品脱模；
其中，所述的碳纤维布与树脂的质量百分比分别为30-40％，60-70％。
一种汽车车身件的另一种生产方法，包括以下操作：
第一步，采用清洗剂将模具清理干净；
第二步，在模具上涂内一层脱模剂后再涂上一层胶衣；
第三步，将碳纤维预成型胚料置入模具并合模；
第四步，配备树脂与固化剂的混合溶液并将其注射入模具内；
第五步，产品加热固化；
第六步，产品脱模；
其中，所述的碳纤维与树脂的质量百分比分别为30-40％，60-70％，所述固化剂占碳纤维与树脂总质量的1-3％。
按照本发明的处理方法，利用碳纤维布与树脂制备出高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能的复合材料构成的车身件。该方法设备简单，操作容易。
具体实施方式
一种汽车车身件，所述车身件由复合碳纤维材料构成，所述复合碳纤维材料包括组分的质量百分比为：30-40％碳纤维，60-70％树脂。这种碳纤维复合材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能，它们既可作为结构材料承载负荷，又可作为功能材料发挥作用，是汽车车身件最理想的非金属材料，在减轻车身质量的同时，也能保持防撞性能。而且便于生产，综合成本低。
所述的复合碳纤维材料还包括占总质量1-3％的固化剂，所述固化剂为过氧化甲乙酮。固化剂促使树脂产生化学反应而将碳纤维固结在一起最终形成复合碳纤维材料。
一种汽车车身件的生产方法，包括操作：第一步，采用清洗剂将模具清理干净；第二步，在模具内涂上一层脱模剂后再涂上一层胶衣，以便于脱模；第三步，在模具内铺设碳纤维布；第四步，在已铺好的碳纤维布上铺设脱模布及导流网，脱模布的作用是以便于后续产品的脱模，导流网是为了引导树脂的流向，使其能浸润碳纤维布的每一处；第五步，铺真空袋膜并将其与模具边缘黏贴密封，并进行抽真空，这样模腔内就形成了一定的负压；第六步，将树脂通过导流管导入模腔内，树脂利用模腔内的负压自行被压入碳纤维层中，树脂浸润碳纤维材料最后充满整个模具；第七步，将模具内产品加热或常温固化；第八步，剥去真空袋材料，产品脱模，得到所需的制品；其中，所述的碳纤维布与树脂的质量百分比分别为30-40％，60-70％。这种方法简化了制备过程，提高了工作效率，降低了组装成本。通过本发明提供的技术所生产的产品不仅具有重量轻、强度高、表面光洁、耐腐蚀、耐高低温、耐冲击性强、不变形、不变色等特点，还可以实现汽车零部件的轻量化和节能环保功能。这里模具的形状可根据所需要制造的汽车车身件来确定，没有唯一性。
在所述的在模具内布置用于抽真空的缠绕管。在模具内布置缠绕管是为了将模腔内空气抽除彻底，并形成一定真空度，利于树脂倒入模腔的动作。
所述的黏贴密封时采用双面胶。双面胶起到将真空袋膜的边与模腔的边缘黏贴密封，其使用方便，黏贴作用力强，满足使用。
所述的模具清理时使用酒精或丙酮。酒精和丙酮清理模具干净、彻底，并且具有环保性。
下面是另一种加工汽车车身件的方法。
一种汽车车身件的生产方法，包括操作：第一步，采用清洗剂将模具清理干净；第二步，在模具上涂上一层脱模剂后再涂上一层胶衣；第三步，将碳纤维预成型胚料置入模具并合模，这里碳纤维预成型胚料的形状为待制造加工车身件的大致形状；第四步，配备树脂与固化剂的混合溶液并将其注射入模具内，这样树脂与固化剂的混合溶就将渗入到碳纤维预成型胚料中，并将其包裹；第五步，产品加热固化，这样固化剂就促使树脂产生化学反应并将碳纤维固结在一起最终形成复合碳纤维材料；第六步，产品脱模，得到最后产品；其中，所述的碳纤维与树脂的质量百分比分别为30-40％，60-70％，所述固化剂占碳纤维与树脂总质量的1-3％。这种方法可以使多个零部件进行整合模块化，降低了安装成本，提高了工作效率。通过本发明提供的技术所生产的产品不仅具有重量轻、强度高、耐腐蚀、耐高低温、耐冲击性等特点，还可以提高汽车零部件的碰撞安全性。
将所述的脱模后产品进行修整与表面处理。一般脱模后产品还存在一些边缘的瑕疵，所以需对其做一些修整与表面处理工作，以使产品更好地满足使用要求。
所述的加热固化温度为80℃。该温度下，利于固化反应的进行，对复合碳纤维材料的性能具有重要作用。
所述的模具清理时使用酒精或丙酮。酒精和丙酮清理模具干净、彻底，并且具有环保性。
实施例1
第一步，采用酒精将模具清理干净；第二步，在模具内涂上一层脱模剂后再涂上一层胶衣；第三步，在模具内铺设碳纤维布并沿模具边缘黏贴双面胶，再布置用于抽真空的缠绕管；第四步，在已铺好的碳纤维布上铺设脱模布及导流网；第五步，铺真空袋膜并将其与模具边缘黏贴密封，并进行抽真空；第六步，将树脂通过导流管导入模腔内；第七步，将模具内产品加热或常温固化；第八步，剥去真空袋材料，产品脱模，得到所需的制品；其中，所述的碳纤维布与树脂的质量百分比分别为30％，70％。
实施例2
第一步，采用酒精将模具清理干净；第二步，在模具内涂上一层脱模剂后再涂上一层胶衣；第三步，在模具内铺设碳纤维布并沿模具边缘黏贴双面胶，再布置用于抽真空的缠绕管；第四步，在已铺好的碳纤维布上铺设脱模布及导流网；第五步，铺真空袋膜并将其与模具边缘黏贴密封，并进行抽真空；第六步，将树脂通过导流管导入模腔内；第七步，将模具内产品加热或常温固化；第八步，剥去真空袋材料，产品脱模，得到所需的制品；其中，所述的碳纤维布与树脂的质量百分比分别为40％，60％。
实施例3
第一步，采用丙酮将模具清理干净；第二步，在模具内涂上一层脱模剂后再涂上一层胶衣；第三步，在模具内铺设碳纤维布并沿模具边缘黏贴双面胶，再布置用于抽真空的缠绕管；第四步，在已铺好的碳纤维布上铺设脱模布及导流网；第五步，铺真空袋膜并将其与模具边缘黏贴密封，并进行抽真空；第六步，将树脂通过导流管导入模腔内；第七步，将模具内产品加热或常温固化；第八步，剥去真空袋材料，产品脱模，得到所需的制品；其中，所述的碳纤维布与树脂的质量百分比分别为35％，65％。
实施例4
第一步，采用酒精将模具清理干净；第二步，在模具上涂上一层脱模剂后再涂上一层胶衣；第三步，将碳纤维预成型胚料置入模具并合模；第四步，配备树脂与固化剂过氧化甲乙酮的混合溶液并将其注射入模具内；第五步，产品加热80℃条件下固化；第六步，产品脱模，并进行修整与表面处理，得到最后产品；其中，所述的碳纤维与树脂的质量百分比分别为30％，70％，所述固化剂占碳纤维与树脂总质量的1％。
实施例5
第一步，采用酒精将模具清理干净；第二步，在模具上涂上一层脱模剂后再涂上一层胶衣；第三步，将碳纤维预成型胚料置入模具并合模；第四步，配备树脂与固化剂过氧化甲乙酮的混合溶液并将其注射入模具内；第五步，产品加热80℃条件下固化；第六步，产品脱模，并进行修整与表面处理，得到最后产品；其中，所述的碳纤维与树脂的质量百分比分别为40％，60％，所述固化剂占碳纤维与树脂总质量的3％。
实施例6
第一步，采用酒精将模具清理干净；第二步，在模具上涂上一层脱模剂后再涂上一层胶衣；第三步，将碳纤维预成型胚料置入模具并合模；第四步，配备树脂与固化剂过氧化甲乙酮的混合溶液并将其注射入模具内；第五步，产品加热80℃条件下固化；第六步，产品脱模，并进行修整与表面处理，得到最后产品；其中，所述的碳纤维与树脂的质量百分比分别为35％，65％，所述固化剂占碳纤维与树脂总质量的2％。
上述制备得到的车身件具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能，它们既可作为结构材料承载负荷，又可作为功能材料发挥作用，是汽车车身件最理想的非金属材料，在减轻车身质量的同时，也能保持防撞性能。
Claims (10)
1.一种汽车车身件，其特征在于：所述车身件由复合碳纤维材料构成，所述复合碳纤维材料包括组分的质量百分比为：30-40％碳纤维，60-70％树脂。
2.根据权利要求1所述的一种汽车车身件，其特征在于：所述的复合碳纤维材料还包括占总质量1-3％的固化剂，所述固化剂为过氧化甲乙酮。
3.一种权利要求1所述汽车车身件的生产方法，包括以下操作：
第一步，采用清洗剂将模具清理干净；
第二步，在模具内涂上一层脱模剂后再涂上一层胶衣；
第三步，在模具内铺设碳纤维布；
第四步，在已铺好的碳纤维布上铺设脱模布及导流网；
第五步，铺真空袋膜并将其与模具边缘黏贴密封，并进行抽真空；
第六步，将树脂通过导流管导入模腔内；
第七步，将模具内产品加热或常温固化；
第八步，剥去真空袋材料，产品脱模；
其中，所述的碳纤维布与树脂的质量百分比分别为30-40％，60-70％。
4.根据权利要求3所述的汽车车身件的生产方法，其特征在于：所述的在模具内布置用于抽真空的缠绕管。
5.根据权利要求3所述的汽车车身件的生产方法，其特征在于：所述的黏贴密封时采用双面胶。
6.根据权利要求3～5中任意一项所述的汽车车身件的生产方法，其特征在于：所述的模具清理时使用酒精或丙酮。
7.一种权利要求1所述汽车车身件的生产方法，包括以下操作：
第一步，采用清洗剂将模具清理干净；
第二步，在模具上涂内一层脱模剂后再涂上一层胶衣；
第三步，将碳纤维预成型胚料置入模具并合模；
第四步，配备树脂与固化剂的混合溶液并将其注射入模具内；
第五步，产品加热固化；
第六步，产品脱模；
其中，所述的碳纤维与树脂的质量百分比分别为30-40％，60-70％，所述固化剂占碳纤维与树脂总质量的1-3％。
8.根据权利要求7所述的汽车车身件的生产方法，其特征在于：将所述的脱模后产品进行修整与表面处理。
9.根据权利要求7所述的汽车车身件的生产方法，其特征在于：所述的加热固化温度为80℃。
10.根据权利要求7～9中任意一项所述的汽车车身件的生产方法，其特征在于：所述的模具清理时使用酒精或丙酮。
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| 潘玲玲: "碳纤维复合材料典型车身覆盖件设计开发与试制", 《同济大学汽车学院硕士学位论文》, 31 December 2006 (2006-12-31) * |
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