專利名稱：纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及點(diǎn)陣夾芯板的制造方法。
背景技術(shù)：
點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)是為了滿足工程結(jié)構(gòu)輕型化和多功能化要求而設(shè)計(jì)出來的 一種新型結(jié)構(gòu)。點(diǎn)陣材料除了承載，其自身也是優(yōu)良的緊湊熱交換器。同時(shí)， 如果在點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的面板內(nèi)預(yù)先埋設(shè)傳遞功率的晶體管網(wǎng)絡(luò)，則可花費(fèi)極小 的能量局部促動(dòng)部分點(diǎn)陣微型桿以實(shí)現(xiàn)宏觀結(jié)構(gòu)的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形；若在面板 和孔穴內(nèi)預(yù)埋熱管，則可實(shí)現(xiàn)熱量的自主交換；若在結(jié)構(gòu)的面板和孔穴內(nèi)分散 配置電源，則可為制動(dòng)、隔振乃至飛行器提供能源。因此，點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)成為 當(dāng)前國際上認(rèn)為最有前景的新一代先進(jìn)、輕質(zhì)、超強(qiáng)韌多功能材料。目前，相 關(guān)的研究者提出了點(diǎn)陣材料的多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其制備方案為基于金屬纖維編織 工藝基礎(chǔ)之上的網(wǎng)系疊層點(diǎn)焊方案、熔模鑄造方案和基于微接觸印刷技術(shù)基礎(chǔ) 上的扎制-電鍍焊接方案，所采用的材料為鋁、鋼等，并沒有使用復(fù)合材料的。 現(xiàn)有的點(diǎn)陣夾芯板成形困難，并且使用材料僅局限在金屬材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有點(diǎn)陣夾芯板成形困難，并且使用材料只是局限在金屬 材料的問題，本發(fā)明提供了一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板的制造方法，解 決上述問題的具體技術(shù)方案如下
本發(fā)明的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板由纖維復(fù)合上面板、纖維復(fù)合下面 板和點(diǎn)陣構(gòu)成，點(diǎn)陣設(shè)在纖維復(fù)合上面板與纖維復(fù)合下面板之間，點(diǎn)陣由若干 根纖維復(fù)合柱構(gòu)成，纖維復(fù)合柱的上端與纖維復(fù)合上面板固接，纖維復(fù)合柱的 下端與纖維復(fù)合下面板固接。
本發(fā)明的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板的制造方法的步驟如下
步驟一、(濕法)設(shè)計(jì)清理模具，將模具表面清理干凈，并涂上脫模劑；步驟二、在模具的上表面與下表面鋪設(shè)增強(qiáng)纖維層，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要鋪 設(shè)的增強(qiáng)纖維層為若干層，先鋪設(shè)上面板與下面板各一半厚度的纖維；
步驟三、用纖維絲將已經(jīng)鋪設(shè)好的上面板與下面板縫合在一起，縫合步長 就是模具上孔間距(孔間距的大小根據(jù)結(jié)構(gòu)要求的強(qiáng)度和剛度要求而定，強(qiáng)度 剛度要求高，孔間距則較小)；
步驟四、在步驟三縫合后的上面板與下面板上再將剩余層的纖維鋪設(shè)完
成；
步驟五、將步驟四鋪設(shè)完成的纖維體放入一個(gè)閉合的模腔內(nèi)，模腔高度為 點(diǎn)陣夾芯板的高度，將模具密封好；
步驟六、向步驟五的纖維體內(nèi)注射基體材料，待基體材料完全浸透上面板 與下面板表面及孔內(nèi)；
步驟七、待基體固化成型，即制得纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板。
基體材料采用環(huán)氧樹脂。
本發(fā)明的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板成形方法與傳統(tǒng)金屬點(diǎn)陣夾芯板 相比較，成形容易，并且材料選擇面寬。該板具有超輕質(zhì)、高比剛度、高比強(qiáng) 度、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)以及滿足多功能化要求的需要。


圖1是本發(fā)明纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是柱采用 傾斜45度的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1描述本實(shí)施方式。本實(shí)施方式由纖維復(fù)合上面 板1、纖維復(fù)合下面板3和點(diǎn)陣構(gòu)成，點(diǎn)陣設(shè)在纖維復(fù)合上面板1與纖維復(fù)合 下面板3之間，點(diǎn)陣由若干根纖維復(fù)合柱2構(gòu)成，纖維復(fù)合柱2的上端與纖維 復(fù)合上面板1固接，纖維復(fù)合柱2的下端與纖維復(fù)合下面板3固接。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖l、圖2描述本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的柱采用 垂直或傾斜45度。
具體實(shí)施方式
三:本實(shí)施方式纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板的制造方法的 步驟如下
步驟一、(干法)設(shè)計(jì)清理模具，將設(shè)計(jì)制作的模具表面清理干凈，并涂上脫模劑，脫模劑用型號(hào)為XTEND818;
步驟二、預(yù)浸料剪裁成設(shè)計(jì)的尺寸，沿0度方向挫成桿，將挫成的桿放入 模具孔內(nèi)；
步驟三、主裝模具；在模具表面與預(yù)浸料桿之間鋪設(shè)面板厚度一半的預(yù)浸 料，將預(yù)浸料桿分成若干等分，填充在每層預(yù)浸料之間的空隙內(nèi)，鋪完一半后， 預(yù)浸料桿端部被埋在這四層預(yù)浸料內(nèi)，再鋪放剩余層；
步驟四、將步驟三鋪設(shè)完成的纖維體放在液壓機(jī)上加溫、加壓固化，固化 溫度為150 180°C，溫度維持2.5 3.5小時(shí)，固化壓力為1 2Mpa，即制得 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式步驟四中的固化溫度為165°C，溫度維持3 小時(shí)；固化壓力為1.5Mpa。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板的制造方法的 步驟如下-
步驟一、(濕法)設(shè)計(jì)清理模具，將模具表面清理干凈，并涂上脫模劑， 脫模劑采用的型號(hào)為XTEND818;
步驟二、在模具的上表面與下表面鋪設(shè)增強(qiáng)纖維層，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要鋪 設(shè)的增強(qiáng)纖維層為若干層，先鋪設(shè)上面板與下面板各一半厚度的纖維；
步驟三、用纖維絲將已經(jīng)鋪設(shè)好的上面板與下面板縫合在一起，縫合步長 是模具上的孔間距(孔間距的大小根據(jù)結(jié)構(gòu)要求的強(qiáng)度和剛度要求而定，強(qiáng)度 剛度要求高，孔間距則較小)；
步驟四、在步驟三縫合后的上面板與下面板上再將剩余層的纖維鋪設(shè)完
成；
步驟五、將步驟四鋪設(shè)完成的纖維體放入一個(gè)閉合的模腔內(nèi)，模腔高度為 點(diǎn)陣夾芯板的高度，將模具密封好；
步驟六、向步驟五的纖維體內(nèi)注射基體材料，待基體材料完全浸透上面板 與下面板表面及孔內(nèi)；
步驟七、待基體固化成型，即制得纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式步驟二中在模具的上表面與下表面鋪設(shè)增強(qiáng) 纖維層，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要鋪設(shè)的增強(qiáng)纖維層為八層，先鋪設(shè)上面板與下面板各四層的纖維。其它步驟與具體實(shí)施方式
五相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式基體材料采用環(huán)氧樹脂。
權(quán)利要求
1、一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板的制造方法，其特征在于該方法的步驟如下步驟一、設(shè)計(jì)清理模具，將模具表面清理干凈，并涂上脫模劑；步驟二、在模具的上表面與下表面鋪設(shè)增強(qiáng)纖維層，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要鋪設(shè)的增強(qiáng)纖維層為若干層，先鋪設(shè)上面板與下面板各一半厚度的纖維；步驟三、用纖維絲將已經(jīng)鋪設(shè)好的上面板與下面板縫合在一起，縫合的步長是模具上的孔間距；步驟四、在步驟三縫合后的上面板與下面板上再將剩余層的纖維鋪設(shè)完成；步驟五、將步驟四鋪設(shè)完成的纖維體放入一個(gè)閉合的模腔內(nèi)，模腔高度為點(diǎn)陣夾芯板的高度，將模具密封好；步驟六、向步驟五的纖維體內(nèi)注射基體材料，待基體材料完全浸透上面板與下面板表面及孔內(nèi)；步驟七、待基體固化成型，即制得纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板的制造方法，其 特征在于步驟二中在模具的上表面與下表面鋪設(shè)增強(qiáng)纖維層，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需 要鋪設(shè)的增強(qiáng)纖維層為八層，先鋪設(shè)上面板與下面板各四層的纖維。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板的制造方法，其 特征在于步驟六的基體材料采用環(huán)氧樹脂。
全文摘要
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板的制造方法，它涉及點(diǎn)陣夾芯板的制造方法。它解決了現(xiàn)有金屬點(diǎn)陣夾芯板成型困難，使用材料只是局限在金屬材料的問題，本發(fā)明的方法是設(shè)計(jì)清理模具，在模具的上下表面鋪設(shè)增強(qiáng)纖維層，先鋪設(shè)上下面板各一半厚度的纖維；用纖維絲將已經(jīng)鋪設(shè)好的上下面板縫合在一起，縫合的步長是模具上的孔間距；再將剩余層的纖維鋪設(shè)完成；將纖維體放入一個(gè)閉合的模腔內(nèi)，模腔高度為點(diǎn)陣夾芯板的高度，將模具密封好；纖維體內(nèi)注射基體材料；待基體固化成型，即制得纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板。用本發(fā)明的方法制成的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯板與傳統(tǒng)金屬點(diǎn)陣夾芯板相比較具有更高的比強(qiáng)度、比剛度，易于設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)B29C70/34GK101518952SQ20091013421
公開日2009年9月2日 申請日期2007年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月19日
發(fā)明者吳林志, 兵 王, 鑫 金 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)