本發(fā)明屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳纖維復(fù)合材料自固化成型工藝。
背景技術(shù)：
碳纖維復(fù)合材料廣泛應(yīng)用在風(fēng)電、交通運(yùn)輸行業(yè)。目前的碳纖維復(fù)合材料的加工方式主要為手糊、真空袋、模壓以及自動(dòng)鋪絲工藝。目前的碳纖維復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝中，原料在一定溫度環(huán)境下進(jìn)行固化，形成最終的產(chǎn)品。
傳統(tǒng)的纖維復(fù)合材料固化工藝分為熱壓罐工藝和非熱壓罐工藝。所述的熱壓罐工藝中，纖維和樹脂進(jìn)行混合并密封，在熱環(huán)境中靜置固化。所述的非熱壓工藝中外部熱源通過金屬模具進(jìn)行熱傳遞，纖維和樹脂進(jìn)行固化成型。
在產(chǎn)品的固化成型過程中，熱壓罐工藝的溫度難以精確控制，且無(wú)法快速升溫至設(shè)計(jì)要求的溫度，造成產(chǎn)品不能完全達(dá)到理論的高性能。非熱壓罐工藝中，需針對(duì)最終產(chǎn)品形狀設(shè)計(jì)加工金屬模具，設(shè)計(jì)加工時(shí)間周期長(zhǎng)，且在模具的導(dǎo)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，難以實(shí)現(xiàn)快速升溫和均勻的溫度分布，造成實(shí)際產(chǎn)品出現(xiàn)表面性能缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種碳纖維復(fù)合材料自固化成型工藝，以解決現(xiàn)有的碳纖維復(fù)合材料成型控制難度大的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
（1）將以碳纖維為主的增強(qiáng)材料與樹脂進(jìn)行充分混合，使樹脂完全浸潤(rùn)。
（2）將混合好樹脂的碳纖維增強(qiáng)材料完全鋪放在模具中并將模具閉合。
（3）原料中的碳纖維作為電極分別連接控制電源的正負(fù)極。
（4）接通控制電源裝置，碳纖維及樹脂原料快速升溫，通過溫度傳感器，調(diào)節(jié)電流，使溫度穩(wěn)定在一定數(shù)值范圍。
（5）達(dá)到固化時(shí)間后，關(guān)閉電源，打開模具，取出成型制品。
進(jìn)一步地，在上述一個(gè)方案中，所述碳纖維作為增強(qiáng)材料的同時(shí)作為發(fā)熱材料，可以為碳纖維連續(xù)絲束帶、短切碳纖維和碳纖維粉末的一種或幾種。樹脂可以為熱固性樹脂、熱塑性樹脂的一種或幾種。
進(jìn)一步地，在上述一個(gè)方案中，如權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合材料自固化成型工藝，其特征在于，所述模具可以為金屬模具、非金屬模具的一種或幾種。模具上的溫度傳感器感應(yīng)材料的溫度變化。
進(jìn)一步地，在上述一個(gè)方案中，所述控制電源裝置可以顯示并控制輸出電流的大小和時(shí)間。
進(jìn)一步地，在上述一個(gè)方案中，所述碳纖維可以根據(jù)產(chǎn)品需求與其他增強(qiáng)材料混合，所述樹脂可以根據(jù)產(chǎn)品需求進(jìn)行其他基質(zhì)的改性。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所公開的一種碳纖維復(fù)合材料自固化成型工藝，通過碳纖維自身的導(dǎo)電發(fā)熱性能對(duì)樹脂以及產(chǎn)品進(jìn)行均勻加熱。實(shí)現(xiàn)原材料固化所需的快速加熱，減少制品的成型時(shí)間。解決了傳統(tǒng)工藝外部熱源加熱的能源浪費(fèi)，同時(shí)避免了因模具導(dǎo)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)不足帶來(lái)的加熱溫度難以精確控制，原材料受熱不均勻造成的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷的問題。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例所公開的一種碳纖維復(fù)合材料自固化成型工藝，具體實(shí)施步驟如下：
（1）將以碳纖維為主的增強(qiáng)材料與樹脂進(jìn)行充分混合，使樹脂完全浸潤(rùn)。
（2）將混合好樹脂的碳纖維增強(qiáng)材料完全鋪放在模具中并將模具閉合。
（3）原料中的碳纖維作為電極分別連接控制電源裝置的正負(fù)極。
（4）接通控制電源裝置，碳纖維及樹脂原料快速升溫，通過溫度傳感器，調(diào)節(jié)電流，使溫度穩(wěn)定在一定數(shù)值范圍。
（5）達(dá)到固化時(shí)間后，關(guān)閉電源，打開模具，取出成型制品。
本發(fā)明所公開的一種碳纖維復(fù)合材料自固化成型工藝，其解決了現(xiàn)有碳纖維復(fù)合材料在傳統(tǒng)成型工藝的加熱周期長(zhǎng)，受熱溫度難以控制的問題，實(shí)現(xiàn)快速成型和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。同時(shí)減少了傳統(tǒng)工藝中模具材料的用量和模具的設(shè)計(jì)加工周期；減少傳統(tǒng)工藝外部加熱固化的能量浪費(fèi)；解決了傳統(tǒng)工藝難以實(shí)現(xiàn)快速升溫和均勻的溫度分布的問題。保證碳纖維復(fù)合材料在加熱固化過程中的溫度時(shí)間的精確性，提高產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和外觀性能。
上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不能以此來(lái)限定本發(fā)明保護(hù)的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。