一種制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件的方法和模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件的方法和模具，該方法包括：a、室溫下將預(yù)浸樹脂的連續(xù)纖維纏繞在包裹有隔離膜的低熔點型芯表面，或?qū)⑦B續(xù)纖維樹脂預(yù)浸料鋪覆在包裹有隔離膜的低熔點型芯表面，得到包裹有預(yù)制體的低熔點型芯；b、將包裹有預(yù)制體的低熔點型芯放入模具中，利用密封膠和隔離膜使低熔點型芯和預(yù)制體相互密封隔離；c、升溫至低熔點型芯構(gòu)成材料熔化成液態(tài)后，加壓至工藝壓力向型芯內(nèi)注入熔融的低熔點型芯構(gòu)成材料；d、隨后在固化溫度下使預(yù)制體固化成型，得到固化成型的制件；固化完成后排出或清除固化成型的制件內(nèi)部呈液態(tài)的型芯構(gòu)成材料和隔離膜，得到具有復(fù)雜內(nèi)腔制件。本發(fā)明可以制備具有復(fù)雜空腔的復(fù)合材料制件。
【專利說明】
一種制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件的方法和模具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及具有復(fù)雜內(nèi)腔制件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件的方法和模具。
【背景技術(shù)】
[0002]連續(xù)纖維增強的樹脂基復(fù)合材料制件具有較高的比強度和比剛度，在航空航天、輸油管道、高壓容器、民用體育器材等領(lǐng)域具有越來越廣泛的應(yīng)用。連續(xù)纖維增強的樹脂基復(fù)合材料制件制備成型方法主要有:鋪疊成型、纏繞成型，還有新近發(fā)展的3D打印技術(shù)等。纏繞成型方法主要用于管道、容器或復(fù)雜含芯結(jié)構(gòu)件的制備，如輸油管道、高壓氣瓶、船舶或直升機的槳葉、民用輕質(zhì)空心器材如拐杖和自行車架等，通常將纖維預(yù)浸后按設(shè)計的纏繞方向和工藝?yán)p繞在一個型芯或中心材料上，型芯或中心材料賦予纏繞纖維固化后的最終形狀，隨后固化得到復(fù)合材料制件，再脫模清除型芯得到空心制件，或保留型芯和連續(xù)纖維增強復(fù)合材料共同成為制件。鋪疊成型則是將連續(xù)纖維織物或預(yù)浸料鋪覆于一個模型面或中心模型(型芯)上，得到預(yù)制體，再利用RTM工藝或預(yù)浸料工藝得到具有復(fù)雜內(nèi)腔制件。
[0003]但在制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件卻遇到了難以解決的問題，主要是復(fù)雜結(jié)構(gòu)的型芯會造成成型后無法脫模，因此難以制備內(nèi)腔為長的管道結(jié)構(gòu)或具有曲折管道結(jié)構(gòu)的具有復(fù)雜內(nèi)腔制件。一種已有的技術(shù)是發(fā)展水溶性型芯，如中國專利CN101559472B、CN102786295B等，利用水溶性型芯時，可在復(fù)合材料成型后利用水溶的方法除去型芯，但不可避免帶來溶解速度慢、型芯構(gòu)成材料難以反復(fù)使用、嚴(yán)重環(huán)境污染、溶解處理過程影響復(fù)合材料制件性能等問題。
[0004]綜上，為了避免以上問題，需要發(fā)展新穎的型芯設(shè)計和清除方法，并可利用該技術(shù)制備具有復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的具有復(fù)雜內(nèi)腔制件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件的方法和模具，即利用一種室溫下具有較高硬度、而在熱成型溫度下為中低粘度液體的材料作為型芯構(gòu)成材料，在室溫下可以纏繞賦型，在加熱至固化溫度后可利用空氣或熔融型芯維持一定壓力保持纏繞結(jié)構(gòu)的形狀，型芯可在受熱下條件下排出內(nèi)腔，因此極易清除型芯，可以制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件的方法，其特征在于，該方法包括:a、室溫下將預(yù)浸樹脂的連續(xù)纖維纏繞在包裹有隔離膜的低熔點型芯表面，或?qū)⑦B續(xù)纖維樹脂預(yù)浸料鋪覆在包裹有隔離膜的低熔點型芯表面，得到包裹有預(yù)制體的低熔點型芯;b、將包裹有預(yù)制體的低熔點型芯放入模具中，利用密封膠和隔離膜使低熔點型芯和預(yù)制體相互密封隔離；C、升溫至低熔點型芯構(gòu)成材料熔化成液態(tài)后，向型芯內(nèi)注入熔融的低熔點型芯構(gòu)成材料使型芯內(nèi)部壓力至工藝壓力；d、隨后在固化溫度下使預(yù)制體固化成型，得到固化成型的制件；固化完成后排出或清除固化成型的制件內(nèi)部呈液態(tài)的型芯構(gòu)成材料和隔離膜，得到具有復(fù)雜內(nèi)腔制件;或者，將步驟C和步驟d替換為:c’、升溫至低熔點型芯構(gòu)成材料熔化溫度以上，從模具連通型芯的氣體閥門打入壓縮空氣，從模具連通型芯的出口閥門釋放出被壓縮空氣擠出的型芯構(gòu)成材料;釋放大部分型芯構(gòu)成材料后關(guān)閉出口閥門，打入空氣加壓至工藝壓力；d’、在固化溫度下使預(yù)制體固化完全，固化完成后冷卻至室溫?100°C，脫模并清除殘余的型芯構(gòu)成材料和隔離膜，得到具有復(fù)雜內(nèi)腔制件;其中，步驟a中所述低熔點型芯的構(gòu)成材料滿足以下條件:在20°C以下為硬質(zhì)固體，在30?150°C某一溫度以上成為可流動的液體，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔融溫度大于20°C，在所述固化溫度時成為粘度低于200Pa.s的可流動液體。
[0007]本發(fā)明所述的低熔點型芯的構(gòu)成材料包括了低熔點(如小分子的結(jié)晶熔融)和低粘流溫度(如玻璃態(tài)物質(zhì)高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一定值后成為可流動的液體)。
[0008]優(yōu)選地，步驟d中固化完成后排出或清除固化成型的制件內(nèi)部呈液態(tài)的型芯構(gòu)成材料和隔離膜的步驟包括:向固化成型的制件內(nèi)注入壓縮空氣排出大部分液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，冷卻至室溫?100°C，脫模并清除隔離膜和殘余型芯構(gòu)成材料;或者，冷卻至室溫?100°c，脫模，再向固化成型的制件內(nèi)注入壓縮空氣排出大部分液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，清除隔離膜和殘余型芯構(gòu)成材料;或者，冷卻至室溫?100°c，再向固化成型的制件內(nèi)注入壓縮空氣排出大部分液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，脫模，清除隔離膜和殘余型芯構(gòu)成材料。
[0009]優(yōu)選地，所述預(yù)浸樹脂的連續(xù)纖維和/或連續(xù)纖維樹脂中所述連續(xù)纖維為選自碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維和聚酰亞胺纖維中的至少一種，所述樹脂為選自環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、苯并惡嗪樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂中的至少一種。
[0010]優(yōu)選地，所述隔離膜為聚四氟乙烯無孔薄膜，所述密封膠為硅橡膠。
[0011]優(yōu)選地，所述工藝壓力為0.4-1兆帕，所述固化溫度為100-200 °C。
[0012]優(yōu)選地，所述低熔點型芯構(gòu)成材料為低熔點金屬共混物，在140°C時熔融成為可流動液體。
[0013]優(yōu)選地，所述低熔點型芯構(gòu)成材料包括選自低聚物聚酯、環(huán)氧樹脂低聚物和具有支化或超化結(jié)構(gòu)的低聚物中的至少一種。
[0014]優(yōu)選地，所述低熔點型芯構(gòu)成材料包括由摩爾比為A1:B1: C1的雙官能團(tuán)環(huán)氧樹脂(A1)'二胺化合物(B1)和單官能團(tuán)環(huán)氧樹脂(C1)共聚得到的環(huán)氧樹脂低聚物;其中，Α1:Β1:&= (0.3?0.8):1:(3.4?2.4)，且SAdC1 = AB1;所述二胺化合物為選自4_ 二氨基二苯甲烷、4，V -二氨基二苯砜、3，37 -二氨基二苯醚和4，47 -二氨基二苯醚中的至少一種，所述雙官能團(tuán)環(huán)氧樹脂包括選自牌號為E44、E51、E54和331中的至少一種雙酚A型雙官能團(tuán)環(huán)氧樹月旨，所述單官能團(tuán)環(huán)氧樹脂包括苯基縮水甘油醚。
[0015]優(yōu)選地，所述低熔點型芯構(gòu)成材料括由摩爾比為A2:B2: C2的二醇或二酚(A2)、二元羧酸(B2)、單醇或單酚(C2)共聚得到的低聚物聚酯;其中，所述A2: B2: C2 = (0.8?0.95):1:(0.4?0.I)，且2A2+C2 = 2B2 ；所述二醇為選自乙二醇，I，3-丙二醇、I，4-丁二醇、對苯二酚二縮二乙二醇和間苯二酚二縮二乙二醇中的至少一種，所述二酚為選自對苯二酚、間苯二酚、對苯二酚二縮二乙二醇和間苯二酚二縮二乙二醇中的至少一種，所述二元羧酸為選自對苯二甲酸、間苯二甲酸和丁二酸中的至少一種，所述單醇為選自甲醇、乙醇、丁醇和苯甲醇中的至少一種，所述單酚為苯酚。
[0016]優(yōu)選地，所述低熔點型芯構(gòu)成材料包括由摩爾比為A3:B3: C3的三元醇或三元酚(A3)、二元羧酸(B3)、單醇或單酚(C3)共聚得到的具有支化或超化結(jié)構(gòu)的低聚物;其中，所述A3:B3:C3=(0.8?1):2:(1.6?1)，且3六3+(:3 = 283;所述三元醇為選自三乙醇胺、丙三醇和1，2，4_ 丁三醇中的至少一種，所述二元羧酸為對苯二甲酸和/或間苯二甲酸，所述單醇為選自甲醇、乙醇、丁醇和苯甲醇中的至少一種，所述單酚為苯酚。
[0017]本發(fā)明還提供一種制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件的模具，其特征在于，所述模具包括模具本體、位于所述模具本體內(nèi)的制件放置區(qū)、以及形成于所述制件放置區(qū)內(nèi)的低熔點型芯放置區(qū)，所述模具本體還設(shè)置有與所述制件放置區(qū)流體連通的抽真空開口、與所述低熔點型芯放置區(qū)流體連通的注液或注氣入口以及出液或出氣出口、以及位于穿過所述模具本體的熱電偶插孔;所述出液或出氣出口位于與所述注液或注氣入口相對的一端，所述熱電偶插孔位于所述模具本體的側(cè)面。
[0018]優(yōu)選地，所述模具本體內(nèi)部設(shè)置保溫泡沫或保溫石棉。
[0019]優(yōu)選地，所述制件放置區(qū)形成為之字形、U形、橢球形、Y形或螺旋形。本發(fā)明方法具有如下優(yōu)點:
[0020]本發(fā)明的技術(shù)方案的核心是應(yīng)用室溫下具有一定力學(xué)強度而升溫后成為液體的型芯構(gòu)成材料，以及相應(yīng)的成型模具，在室溫下用此型芯構(gòu)成材料預(yù)制復(fù)合材料內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，可為復(fù)合材料結(jié)構(gòu)賦予初始形狀，而固化過程中或固化后一定溫度下為液態(tài)的型芯構(gòu)成材料可以從內(nèi)腔中排出或取出，因此可以用來制備復(fù)雜空腔結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料制件，避免了復(fù)雜型芯不能脫模的問題，彌補傳統(tǒng)工藝方法的不足。
[0021]針對傳統(tǒng)工藝制備具有曲折或不規(guī)則形狀等復(fù)雜空腔的復(fù)合材料制件時遇到的脫模困難的問題，提出應(yīng)用室溫剛性、升溫后熔融的型芯制備這類復(fù)合材料制件的方法，室溫下預(yù)浸料或預(yù)浸纖維可以在這種型芯上鋪疊或纏繞得到預(yù)制體，而在不超過預(yù)浸料固化成型溫度、最高不超過復(fù)合材料破壞溫度下可以簡單地除去型芯，具有方便、快捷地制備具有各種具有復(fù)雜空腔的連續(xù)纖維增強復(fù)合材料制件的優(yōu)點。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點和特點還在于，第一，可以制備各種具有復(fù)雜空腔的連續(xù)纖維增強的復(fù)合材料制件;第二，除芯速度快，生產(chǎn)效率高；第三，制芯容易且速度快，可以在不高的溫度下澆注方法制備;第四，可以在型芯內(nèi)埋植電熱設(shè)備，以型芯為傳熱介質(zhì)，節(jié)省能源消耗和設(shè)備使用。以上都是傳統(tǒng)方法做不到的。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件的模具的一種【具體實施方式】。
[0024]附圖標(biāo)記說明
[0025]1、出液或出氣出口； 2、模具本體;3、制件放置區(qū)；4、低熔點型芯放置區(qū)；5、熱電偶插孔;6、抽真空開口 ；7、注液或注氣入口。
【具體實施方式】
[0026]以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0027]本發(fā)明提供一種制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件的方法，該方法包括:a、室溫下將預(yù)浸樹脂的連續(xù)纖維纏繞在包裹有隔離膜的低熔點型芯表面，或?qū)⑦B續(xù)纖維樹脂預(yù)浸料鋪覆在包裹有隔離膜的低熔點型芯表面，得到包裹有預(yù)制體的低熔點型芯;b、將包裹有預(yù)制體的低熔點型芯放入模具中，利用密封膠和隔離膜使低熔點型芯和預(yù)制體相互密封隔離;C、升溫至低熔點型芯構(gòu)成材料熔化成液態(tài)后，向型芯內(nèi)注入熔融的低熔點型芯構(gòu)成材料使型芯內(nèi)部壓力至工藝壓力;d、隨后在固化溫度下使預(yù)制體固化成型，得到固化成型的制件;固化完成后排出或清除固化成型的制件內(nèi)部呈液態(tài)的型芯構(gòu)成材料和隔離膜，得到具有復(fù)雜內(nèi)腔制件;或者，將步驟C和步驟d替換為:C，、升溫至低熔點型芯構(gòu)成材料熔化溫度以上，從模具連通型芯的氣體閥門打入壓縮空氣，從模具連通型芯的出口閥門釋放出被壓縮空氣擠出的型芯構(gòu)成材料;釋放大部分型芯構(gòu)成材料后關(guān)閉出口閥門，打入空氣加壓至工藝壓力；d ’、在固化溫度下使預(yù)制體固化完全，固化完成后冷卻至室溫?100°c，脫模并清除殘余的型芯構(gòu)成材料和隔離膜，得到具有復(fù)雜內(nèi)腔制件;其中，步驟a中所述低熔點型芯的構(gòu)成材料滿足以下條件:在20°C以下為硬質(zhì)固體，在30?150°C某一溫度以上成為可流動的液體，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔融溫度大于20°C，在所述固化溫度時成為粘度低于200Pa.s的可流動液體。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，步驟d中固化完成后排出或清除固化成型的制件內(nèi)部呈液態(tài)的型芯構(gòu)成材料和隔離膜的步驟可以包括:向固化成型的制件內(nèi)注入壓縮空氣排出大部分液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，冷卻至室溫?100°C，脫模并清除隔離膜和殘余型芯構(gòu)成材料;或者，冷卻至室溫?100°C，脫模，再向固化成型的制件內(nèi)注入壓縮空氣排出大部分液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，清除隔離膜和殘余型芯構(gòu)成材料;或者，冷卻至室溫?100°C，再向固化成型的制件內(nèi)注入壓縮空氣排出大部分液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，脫模，清除隔離膜和殘余型芯構(gòu)成材料。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，所述預(yù)浸樹脂的連續(xù)纖維和/或連續(xù)纖維樹脂中所述連續(xù)纖維可以為選自碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維和聚酰亞胺纖維中的至少一種，所述樹脂可以為選自環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、苯并惡嗪樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂中的至少一種。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，所述隔離膜可以為聚四氟乙烯無孔薄膜，所述密封膠可以為硅橡膠。
[0031]根據(jù)本發(fā)明，所述工藝壓力可以為0.4-1兆帕，所述固化溫度可以為100-200°C。
[0032]根據(jù)本發(fā)明，所述低熔點型芯構(gòu)成材料可以為低熔點金屬共混物，在140°C時可以熔融成為可流動液體。
[0033]根據(jù)本發(fā)明，所述低熔點型芯構(gòu)成材料包括由摩爾比可以為Al:B1:C1的雙官能團(tuán)環(huán)氧樹脂、二胺化合物和單官能團(tuán)環(huán)氧樹脂共聚得到的環(huán)氧樹脂低聚物;其中，Al: B1: Cl =(0.3?0.8):1: (3.4?2.4)，且2A1+C1 = 4B1;所述二胺化合物為選自4，f _二氨基二苯甲烷、4，V -二氨基二苯砜、3，37 -二氨基二苯醚和4，47 -二氨基二苯醚中的至少一種，所述雙官能團(tuán)環(huán)氧樹脂包括選自牌號為E44、E51、E54和331中的至少一種雙酚A型雙官能團(tuán)環(huán)氧樹月旨，所述單官能團(tuán)環(huán)氧樹脂包括苯基縮水甘油醚。
[0034]根據(jù)本發(fā)明，所述低熔點型芯構(gòu)成材料包括由摩爾比可以為A2:B2:C2的二醇或二酚、二元羧酸、單醇或單酚共聚得到的低聚物聚酯;其中，所述A2:B2:C2 = (0.8?0.95):1:(0.4?0.1)，且2A2+C2 = 2B2 ；所述二醇為選自乙二醇，I，3-丙二醇、I，4-丁二醇、對苯二酚二縮二乙二醇和間苯二酚二縮二乙二醇中的至少一種，所述二酚為選自對苯二酚、間苯二酚、對苯二酚二縮二乙二醇和間苯二酚二縮二乙二醇中的至少一種，所述二元羧酸為選自對苯二甲酸、間苯二甲酸和丁二酸中的至少一種，所述單醇為選自甲醇、乙醇、丁醇和苯甲醇中的至少一種，所述單酚為苯酚。
[0035]根據(jù)本發(fā)明，所述低熔點型芯構(gòu)成材料包括由摩爾比可以為A3:B3:C3的三元醇或三元酚、二元羧酸、單醇或單酚共聚得到的具有支化或超化結(jié)構(gòu)的低聚物；其中，所述A3:83<3=(0.8?1):2:(1.6?1)，且343+03 = 283;所述三元醇為選自三乙醇胺、丙三醇和1，2，4_ 丁三醇中的至少一種，所述二元羧酸為對苯二甲酸和/或間苯二甲酸，所述單醇為選自甲醇、乙醇、丁醇和苯甲醇中的至少一種，所述單酚為苯酚。
[0036]本發(fā)明還提供一種制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件的模具，所述模具包括模具本體2、位于所述模具本體2內(nèi)的制件放置區(qū)3、以及形成于所述制件放置區(qū)3內(nèi)的低熔點型芯放置區(qū)4，所述模具本體2還設(shè)置有與所述制件放置區(qū)流體連通的抽真空開口 6、與所述低熔點型芯放置區(qū)4流體連通的注液或注氣入口 7以及出液或出氣出口 1、以及位于穿過所述模具本體的熱電偶插孔5;所述出液或出氣出口 I位于與所述注液或注氣入口7相對的一端，所述熱電偶插孔5位于所述模具本體2的側(cè)面。
[0037]實施例1:
[0038]本實施例技術(shù)方案的實施過程如下:
[0039](1-1)將型芯構(gòu)成材料澆注成塊，再用機械加工方法加工成螺旋形;或者直接將型芯構(gòu)成材料注入到具有螺旋形空腔的模具中，冷卻脫模后得到螺旋形狀的型芯。再在型芯外包裹一層聚四氟乙烯無孔薄膜作為隔離膜，密封膠或密封膠條密封薄膜接口。
[0040](1-2)室溫下將預(yù)浸中溫固化環(huán)氧樹脂的連續(xù)碳纖維纏繞在上述型芯的聚四氟乙烯無孔薄膜表面，再放入模具中，將型芯兩端的聚四氟乙烯無孔薄膜密封在模具壁上，密封膠或密封膠條密封保證型芯和復(fù)合材料預(yù)制體之間相互氣體隔離。
[0041](1-3)升溫至90°C，利用連通預(yù)制體的兩個真空氣閥將復(fù)合材料預(yù)制體抽真空，另外從模具的連通型芯的注液/注氣閥門打入壓縮空氣，從另一個連通型芯的出液/出氣閥門釋放出被壓縮空氣擠出的型芯構(gòu)成材料，最后關(guān)閉出液/出氣閥門。隨后升溫至樹脂的固化溫度120°C，在樹脂給定的固化條件下使復(fù)合材料預(yù)制體固化完全。降溫至60°C或40°C或70°c，脫模，拉扯聚四氟乙稀無孔薄膜清除，順帶拉出復(fù)合材料制件內(nèi)部殘余的型芯構(gòu)成材料和隔離膜，得到成型好的具有螺旋空腔的連續(xù)碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制件。
[0042](1-4)上述(1-3)亦可從模具的氣體閥門打入液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，直至加壓到給定的工藝壓力。隨后升溫至樹脂的固化溫度120°C，在樹脂給定的固化條件下使復(fù)合材料預(yù)制體固化完全。注入壓縮空氣排出大部分液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，冷卻至40°C或60°C或800C，脫模并清除隔離膜和殘余型芯構(gòu)成材料，得到成型好的具有螺旋空腔的連續(xù)碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制件。
[0043](1-5)所用型芯構(gòu)成材料為低分子量有機聚合物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為30°C或40°C或60 °C，粘流溫度為60 °C或75 °C或100 °C，120 °C下粘度低于50Pa.s。
[0044](1-6)所用的型芯構(gòu)成材料為一種支化的低分子量環(huán)氧樹脂聚合物，采用雙官能團(tuán)雙酚A型環(huán)氧E54或環(huán)氧樹脂331或環(huán)氧樹脂E44、4，f -二氨基二苯甲烷(或4，V -二氨基二苯醚-二氨基二苯醚，或4，V -二氨基二苯甲烷和4，47 -二氨基二苯醚的共混二胺，或三種二胺的共混物)、苯基縮水甘油醚按一定的摩爾比例聚合得到，E54(或環(huán)氧樹脂331，或環(huán)氧樹脂E44)和二胺和苯基縮水甘油醚的摩爾比例為0.5:1:3或0.7:1:2.6,其聚合過程為將以上物質(zhì)在攪拌下先在90°C預(yù)聚2小時(此時需要通過循環(huán)水冷嚴(yán)格控制溫度)，隨后在120 °C下攪拌下再充分反應(yīng)2小時，得到最終產(chǎn)物。其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為30?35 °C左右，在120°C下為低粘度液體，粘度小于5Pa.S，并可通過制備時投料比例調(diào)節(jié)。無毒無味，價格低廉，且降至40°C以下后不沾腔，可全部回收反復(fù)使用。以上兩種可直接用于(1-1)中所述的型芯構(gòu)成材料。
[0045](1-7)同樣采用上述(1-6)低分子量環(huán)氧樹脂聚合物，在其中加入阻燃劑聚磷酸苯砜酯10wt%、增韌劑酚酞改性聚芳醚酮5wt%，得到增韌、阻燃改性的型芯用材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為40?55 °C左右，在120 °C下為一定粘度液體，粘度約為35Pa.s。室溫下相對于(1-4)中不改性的低分子量環(huán)氧樹脂聚合物具有較好的韌性和阻燃性能。
[0046](1-8)同樣采用上述(1-6)低分子量環(huán)氧樹脂聚合物，只是將E54和二胺和苯基縮水甘油醚的摩爾比例改為0.3:1:3.4或0.35:1: 3.3，此時室溫下低分子量環(huán)氧樹脂聚合物為粘稠液態(tài)物質(zhì)，往里面添加15wt%的熱塑性增韌劑酚酞改性聚芳醚酮，和1^%的二氧化硅納米粒子，加熱溶解均勻，冷卻到室溫后成為硬質(zhì)固體，在120°C下為一定粘度液體，粘度約為15Pa.s。室溫下具有較好的韌性，可用作型芯構(gòu)成材料。
[0047](1-9)同樣所用的型芯構(gòu)成材料為一種支化的低分子量環(huán)氧樹脂聚合物，如(1-6)所述，只是將二胺單體里組分部分替換為4，V -二氨基二苯砜，4，4。二氨基二苯砜所占二胺單體的摩爾比例為15%或35%。制備時，先用4，f -二氨基二苯砜和E54預(yù)聚，聚合的溫度提高到180°C，冷卻后再和其它二胺單體和苯基縮水甘油醚混合共聚，條件同(1-6)所述。最后得到的低分子量環(huán)氧樹脂聚合物具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(分別為41?46°C和63?67°C )，特別適用于天氣較熱的情況作為型芯構(gòu)成材料的使用，也更容易進(jìn)行預(yù)浸料稍預(yù)熱后鋪覆而不至于使型芯發(fā)生變形。
[0048](1-10)采用(1-7)所得到的材料，往里面添加2wt %的納米石墨粉或3wt %的二氧化硅納米粒子，脆性得到了極大的改善。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度得到了進(jìn)一步提高，特別適用于需要對預(yù)浸料進(jìn)行預(yù)熱后鋪覆的場合。
[0049](丨)所用的模具包括2個注液或注氣閥門(注液或注氣入口、出液或出氣出口)、和I個出液或出氣閥門(出液或出氣出口)，兩者均連通成型時螺旋形型芯所在位置;包括2個真空抽氣閥門，連通成型時復(fù)合材料預(yù)制體所處位置。
[0050]本實施例得到具有螺旋形空腔的連續(xù)碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制件，型芯構(gòu)成材料可反復(fù)使用，脫模后只需要拉出聚四氟乙烯的無孔薄膜即可完成托出型芯，不需要額外處理，方便快捷，且型芯構(gòu)成材料可直接回收反復(fù)使用，不需復(fù)雜處理且無浪費。[0051 ] 實施例2:
[0052]本實施例技術(shù)方案的實施過程如下:
[0053](2-1)將型芯構(gòu)成材料升溫至130°C，注射進(jìn)入到一個預(yù)制空腔形狀為之字形的尼龍密封袋中，得到外覆尼龍密封袋、內(nèi)為易熔型芯構(gòu)成材料的型芯，再在型芯外包裹一層聚四氟乙烯無孔薄膜，密封。以上型芯用隔離膜為具有較高強度的尼龍和不與復(fù)合材料粘結(jié)的聚四氟乙烯無孔膜雙層組成。
[0054](2-2)室溫下將預(yù)浸中溫固化環(huán)氧樹脂或聚酯或苯并惡嗪的單向連續(xù)碳纖維或玻璃纖維預(yù)浸料鋪覆在上述型芯的聚四氟乙烯的無孔薄膜表面，再放入模具中，將型芯兩端的尼龍密封袋出口固定并密封到注液/注氣閥門上，保證型芯和復(fù)合材料預(yù)制體之間相互氣體隔離，同時復(fù)合材料預(yù)制體一側(cè)預(yù)留的抽氣閥門抽真空。
[0055](2-3)升溫至130°C，從模具的注液/注氣閥門打入壓縮空氣，從另一個出液/出氣閥門釋放出被壓縮空氣擠出的型芯構(gòu)成材料，至沒有液體流出后關(guān)閉出液/出氣閥門。隨后保持在樹脂的固化溫度130°C，在樹脂給定的固化條件下使復(fù)合材料預(yù)制體固化完全。降溫至55°C或80°C，脫模，拉扯聚四氟乙烯的無孔薄膜或尼龍密封袋，順帶拉出復(fù)合材料制件內(nèi)部殘余的型芯。得到成型好的具有之字形空腔的連續(xù)碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制件，或聚酯或苯并噁嗪基的連續(xù)碳纖維或玻璃纖維復(fù)合材料制件。
[0056](2-4)上述2-3，亦可從模具的注液/注氣閥門打入液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，直至加壓到給定的工藝壓力。隨后保持在樹脂的固化溫度130°C，在樹脂給定的固化條件下使復(fù)合材料預(yù)制體固化完全。再冷卻至60°C或80°C，脫模取出復(fù)合材料制件，往隔離袋中注入壓縮空氣排出大部分液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，清除隔離膜和殘余型芯構(gòu)成材料;或者冷卻60°C或80°C，再往連通型芯的注液/注氣閥門注入壓縮空氣排出大部分液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，脫模，清除隔離膜和殘余型芯構(gòu)成材料。最終得到成型好的具有之字形空腔的連續(xù)碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制件，或聚酯或苯并噁嗪基的連續(xù)碳纖維或玻璃纖維復(fù)合材料制件。
[0057](2-5)所用的型芯構(gòu)成材料為在60 0C以上成為可流動的液體，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為40°C，在130°C時粘度為1.5Pa.s或95Pa.s。例如，所用的型芯構(gòu)成材料為一種低分子量聚酯聚合物和其它材料的共混物，其中聚酯采用二醇(乙二醇或I，3_丙二醇或I，4_丁二醇，或以上任意幾種的共混物)、二酸(對苯二甲酸)、單酚或單醇(苯酚或苯甲醇)按一定的摩爾比例聚合得到，二醇和二酸和單醇(單酚)的摩爾比例為0.8:1:0.4或0.85:1:0.3，其聚合過程為將以上物質(zhì)在聚酯聚合條件下聚合，得到最終產(chǎn)物低分子量聚酯室溫下為液體。在聚酯里面加入10wt%的聚碳酸酯，和3wt%的碳納米管，加熱均勻后冷卻至室溫為固體。在120°C下為低粘度液體，粘度小于160Pa.S。可直接用于上面所述的型芯構(gòu)成材料。
[0058]實施例3:
[0059]本實施例技術(shù)方案的實施過程如下:
[0060](3-1)制備一個預(yù)制空腔形狀為U字形的尼龍密封袋，在內(nèi)部置入一個或兩個長條形的加熱電阻，使加熱電阻長度和U字形空腔長度相仿;將型芯構(gòu)成材料升溫至140°C，注射進(jìn)入到該尼龍密封袋的空腔中，得到外覆尼龍密封袋、內(nèi)為易熔型芯構(gòu)成材料的型芯。再在型芯外包裹一層聚四氟乙烯的無孔薄膜，密封；
[0061](3-2)室溫下將預(yù)浸高溫固化環(huán)氧樹脂或雙馬樹脂的單向連續(xù)碳纖維或玻璃纖維纏繞在上述型芯的聚四氟乙烯的無孔薄膜表面，得到復(fù)合材料預(yù)制體，再放入模具中，將型芯兩端的尼龍密封袋出口固定并密封到有注液/注氣閥門、出液/出氣閥門的兩端，電極連接到模具上的通電接頭，并保證型芯和復(fù)合材料預(yù)制體之間氣體相互隔離，同時復(fù)合材料預(yù)制體一側(cè)預(yù)留的抽氣閥門抽真空，通電加熱使探測預(yù)制體溫度的熱電偶檢測溫度為160°C；
[0062](3-3)從模具的注液/注氣閥門注入液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，直至加壓到給定的工藝壓力。隨后保持在樹脂的固化溫度180°C，在樹脂給定的固化條件下使復(fù)合材料預(yù)制體固化完全，上述材料對雙馬樹脂還需要在200°C下后固化8小時。固化完成后停止對加熱電阻通電加熱，降溫至160°C，通入壓縮空氣，打開和型芯連通的出液/出氣閥門，排除大部分型芯構(gòu)成材料。隨后冷卻到60°C以下，脫模，拉扯聚四氟乙烯的無孔薄膜或尼龍密封袋，順帶拉出復(fù)合材料制件內(nèi)部殘余的型芯。得到成型好的具有U字形空腔的連續(xù)碳纖維增強環(huán)氧樹脂基或雙馬樹脂基復(fù)合材料制件，或相應(yīng)的玻璃纖維復(fù)合材料制件；
[0063](3-4)本實施例所用的型芯構(gòu)成材料也可為低分子量聚合物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50 °C或70 °C，粘流溫度為75 °C或110 °C，140°C下粘度均低于I 1Pa.s。例如，所用的型芯構(gòu)成材料為一種支化的低分子量環(huán)氧樹脂聚合物，采用雙官能團(tuán)雙酚A型環(huán)氧331或雙酚A型環(huán)氧樹脂E51、4，V -二氨基二苯砜(或4，V -二氨基二苯砜和4，47 -二氨基二苯醚的共混二胺，摩爾比為2:1)、苯基縮水甘油醚按一定的摩爾比例聚合得到，331(或E51)和二胺和苯基縮水甘油醚的摩爾比例為0.6:1:2.8或0.7:1:2.6,其聚合過程為將以上物質(zhì)在攪拌下先在90°C預(yù)聚2小時(此時需要通過循環(huán)水冷嚴(yán)格控制溫度)，隨后在120°C下攪拌下再反應(yīng)I小時，再在180 0C下攪拌下充分反應(yīng)2h，得到最終產(chǎn)物。各產(chǎn)物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度分布在50?85 V范圍內(nèi)，在180°C下均為低粘度液體，粘度小于5Pa.S?？芍苯佑糜诒緦嵤├兴龅男托緲?gòu)成材料。
[0064](3-5)所用的模具包括I個注液或注氣閥門、和I個出液或出氣閥門，分別位于U字形兩端，兩者均連通成型時U形型芯所在位置;包括2個真空抽氣閥門，分別位于靠近U字形兩端的位置，連通成型時復(fù)合材料預(yù)制體所處位置;U字形兩端還有兩個電極接口，與模具之間作絕緣處理;U字形靠近兩端、中間的三個位置各有3個熱電偶插孔，用于探測溫度。
[0065]本實施例中所用型芯附帶了加熱電阻，而且型芯熔融后液體可以保證傳熱均勻，復(fù)合材料制件溫度可以通過熱電偶檢測，因此整體固化和加熱均勻，省去了烘箱的使用和大型模具的加熱，具有成型效率高、耗能少、設(shè)備需求低等特點。
[0066]實施例4:
[0067]本實施例技術(shù)方案的實施過程如下:
[0068](4-1)將型芯構(gòu)成材料澆注成塊，再用機械加工方法加工成橢球形;或者直接將型芯構(gòu)成材料注入到具有橢球形空腔的模具中，冷卻脫模后得到橢球形的型芯。再在型芯外包裹一層聚四氟乙烯的無孔薄膜，密封。
[0069](4-2)室溫下將預(yù)浸中溫固化環(huán)氧樹脂的連續(xù)碳纖維纏繞在上述型芯的聚四氟乙烯的無孔薄膜表面，再放入模具中，將型芯兩端的聚四氟乙烯無孔薄膜密封在模具壁上，保證型芯和復(fù)合材料預(yù)制體之間空氣隔離，升溫至90°C，從模具的注液/注氣閥門打入壓縮空氣，從另一個出液/出氣閥門釋放出被壓縮空氣擠出的型芯構(gòu)成材料，最后關(guān)閉出液/出氣閥門。隨后升溫至樹脂的固化溫度120°C，在樹脂給定的固化條件下使復(fù)合材料預(yù)制體固化完全。降溫至60°C或45°C，脫模，拉扯聚四氟乙烯的無孔薄膜，順帶拉出復(fù)合材料制件內(nèi)部殘余的型芯。得到成型好的具有橢球形空腔的連續(xù)碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制件。
[0070](4-3) (4-2)步驟中亦可以上述實施例1-3中采用從注液/注氣閥門打入液態(tài)型芯構(gòu)成材料加壓的方式，復(fù)合材料固化完成后再注液/注氣閥門注入壓縮空氣排出大部分型芯構(gòu)成材料，隨后冷卻至60°C以下，脫模取出復(fù)合材料制件，拉扯緊貼在復(fù)合材料制件內(nèi)腔壁上的隔離膜，取出隔離膜及其表面附著的少量型芯構(gòu)成材料，得到成型好的具有橢球形空腔的連續(xù)碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制件。
[0071](4-4)所用型芯構(gòu)成材料為有機低分子量聚合物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為30°C或80°C，120°C 時粘度為 1.5Pa.s 或 5Pa.s。
[0072]實施例5:
[0073]本實施例技術(shù)方案的實施過程如下:
[0074](5-1)將型芯構(gòu)成材料升溫至150°C，注射進(jìn)入到一個預(yù)制空腔形狀為之字形的尼龍密封袋中，得到外覆尼龍密封袋隔離膜、內(nèi)為易熔型芯構(gòu)成材料的型芯。再在型芯外包裹一層聚四氟乙烯的無孔薄膜，密封。
[0075](5-2)室溫下將預(yù)浸高溫固化環(huán)氧樹脂或雙馬樹脂的單向連續(xù)聚酰亞胺纖維或芳綸纖維預(yù)浸料鋪覆在上述型芯的聚四氟乙烯的無孔薄膜表面，再放入模具中，將型芯兩端的尼龍密封袋出口固定并密封到有注液/注氣閥門和出液/出氣閥門兩端，保證型芯和復(fù)合材料預(yù)制體之間空氣隔離，同時復(fù)合材料預(yù)制體一側(cè)預(yù)留的抽氣閥門抽真空，升溫至150°C；
[0076](5-3)從模具的注液/注氣閥門打入壓縮空氣，從出液/出氣閥門釋放出被壓縮空氣擠出的型芯構(gòu)成材料，至沒有液體流出后關(guān)閉出液/出氣閥門。隨后保持在樹脂的固化溫度180°C，在樹脂給定的固化條件下使復(fù)合材料預(yù)制體固化完全。降溫至55°C或80°C，脫模，拉扯聚四氟乙烯的無孔薄膜或尼龍密封袋，順帶連著隔離膜拉出復(fù)合材料制件內(nèi)部殘余的型芯。得到成型好的具有之字形空腔的連續(xù)聚酰亞胺纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制件，或雙馬樹脂基的連續(xù)聚酰亞胺纖維或芳綸纖維復(fù)合材料制件。
[0077](5-4)上述(5-3)的步驟亦可為:從模具的注液/注氣閥門打入150 V的液態(tài)型芯構(gòu)成材料，直至到工藝壓力。隨后升溫并保持在樹脂的固化溫度180°C，在樹脂給定的固化條件下使復(fù)合材料預(yù)制體固化完全。從隔離膜外表面一側(cè)閥門打入壓縮氣體，放開連通型芯構(gòu)成材料的出液/出氣閥門，使壓縮空氣推動隔離膜與復(fù)合材料制件相互分離，內(nèi)部的型芯構(gòu)成材料隨之從出液/出氣閥門排出；待大部分型芯構(gòu)成材料排出后，冷卻至60°C以下，脫模取出復(fù)合材料制件，略加撕拉取出尼龍和聚四氟乙烯隔離膜，并帶出殘余型芯構(gòu)成材料，得到成型好的具有之字形空腔的連續(xù)聚酰亞胺纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制件，或雙馬樹脂基的連續(xù)聚酰亞胺纖維或芳綸纖維復(fù)合材料制件。
[0078](5-5)所用的型芯構(gòu)成材料為增塑的聚合物，室溫下具有較好的韌性和一定的強度，在150°C下成為粘稠的流動液體，無毒無味。
[0079](5-6)所用的型芯構(gòu)成材料也可為一種低熔點金屬共混物，在140°C下熔融成為可流動液體。
[0080](5-7)所用的模具包括3個注液或注氣閥門、和2個出液或出氣閥門，兩者均連通成型時之字形型芯所在位置;包括2個真空抽氣閥門，連通成型時復(fù)合材料預(yù)制體所處位置。成型時兩個真空抽氣閥門一起抽真空，注液或注氣閥門、出液或出氣閥門可根據(jù)壓力和出液情況部分打開或關(guān)閉。
[0081 ] 實施例6:
[0082]本實施例技術(shù)方案的實施過程如下:
[0083](6-1)制備一個Y形的加熱電阻，并且設(shè)計電阻絲分布使三個加熱電阻的加熱功率一樣，并且總長度和所需要制備的Y字形的復(fù)合材料制件的三個空腔長度相仿;將型芯構(gòu)成材料升溫至120°c，均勻澆注到Y(jié)形加熱電阻上形成初胚，最后機械加工成需要制備的Y字形的復(fù)合材料制件的空腔形狀，得到內(nèi)埋植加熱電阻的易熔型芯。再在型芯外包裹兩層聚四氟乙烯的無孔薄膜，密封；
[0084](6-2)室溫下將預(yù)浸中溫固化環(huán)氧樹脂的單向連續(xù)碳纖維預(yù)浸料在上述型芯的聚四氟乙烯的無孔薄膜表面，得到復(fù)合材料預(yù)制體，再放入模具中，將型芯兩端露出的聚四氟乙烯的無孔薄膜固定并密封到有注液/注氣閥門、出液/出氣閥門的模具兩端，并將內(nèi)部埋置的電極連接到模具上的通電接頭，并保證型芯和復(fù)合材料預(yù)制體之間氣體相互隔離，同時復(fù)合材料預(yù)制體一側(cè)預(yù)留的抽氣閥門抽真空，通電加熱使探測預(yù)制體溫度的熱電偶檢測溫度為120 °C ；
[0085](6-3)從模具的注液/注氣閥門注入120 V的液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，直至內(nèi)腔加壓到給定的工藝壓力0.6MPa。隨后保持在樹脂的固化溫度120°C，在樹脂給定的固化條件下使復(fù)合材料預(yù)制體固化完全。固化完成后停止對加熱電阻通電加熱，降溫至100°C，從注液/注氣閥門連通壓縮空氣，同時打開和型芯連通的出液/出氣閥門，利用壓縮空氣排出大部分型芯構(gòu)成材料。隨后冷卻到60°C以下，脫模，拉扯聚四氟乙烯的無孔薄膜，順帶拉出復(fù)合材料制件內(nèi)部殘余的型芯。得到成型好的具有Y字形空腔的連續(xù)碳纖維增強環(huán)氧樹脂基制件；
[0086](6-4)上述過程也可在復(fù)合材料制件固化完全后，冷卻到60°C，脫模取出復(fù)合材料制件，倒出內(nèi)部粘稠的型芯構(gòu)成材料，如粘度過大流出極慢可升溫至80°C倒出。
[0087](6-5)本實施例所用的型芯構(gòu)成材料為低分子量聚合物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為35°C，60 °C以上具有流動性，120 °C下粘度均低于5Pa.s。
[0088](6-6)所用的模具包括I個注液或注氣閥門、和2個出液或出氣閥門，分別位于Y字形空腔的3個端部，兩者均連通成型時Y形型芯所在位置;包括3個真空抽氣閥門，分別位于靠近Y字形兩端的位置，連通成型時復(fù)合材料預(yù)制體所處位置;Y字形兩端還有三個電極接口，與模具之間作絕緣處理;Y字形每臂中部各有3個熱電偶插孔，用于探測溫度;模具內(nèi)腔充填保溫泡沫。
[0089](6-7)本實施例特別適用于具有復(fù)雜內(nèi)腔的薄壁復(fù)合材料制件的成型，模具不必放在烘箱里面固化，只需要直接用內(nèi)埋加熱電極加熱，固化溫度下內(nèi)部液態(tài)的型芯液體能夠使固化中的結(jié)構(gòu)件各部位溫度分布均勻，大大節(jié)省了能源消耗和設(shè)備的占用，降低成型成本。
[0090]從實施例可以看出，本發(fā)明涉及一種可制備復(fù)雜內(nèi)腔復(fù)合材料制件的制備技術(shù)，即應(yīng)用室溫下為一定強度固體材料、而升溫至不超過制件成型工藝溫度下成為中低粘度液體的材料作為型芯構(gòu)成材料，以及應(yīng)用相應(yīng)設(shè)計的模具設(shè)備，在室溫下可以在型芯上纏繞或鋪貼制備復(fù)合材料預(yù)制體，在加熱至固化溫度后可利用空氣或熔融型芯維持工藝壓力保持形狀并固化，型芯可在受熱下條件下加壓排出或軟化變形時取出，因此極易清除，最后得到具有復(fù)雜空腔的復(fù)合材料制件。本發(fā)明不僅可以制備具有各種空腔的各種連續(xù)纖維增強的復(fù)合材料制件，而且除芯速度快，制芯容易且速度快，型芯構(gòu)成材料可反復(fù)使用，且可以用型芯構(gòu)成材料作為傳熱介質(zhì)節(jié)省能源和大型加熱設(shè)備。
[0091]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件的方法，其特征在于，該方法包括: a、室溫下將預(yù)浸樹脂的連續(xù)纖維纏繞在包裹有隔離膜的低熔點型芯表面，或?qū)⑦B續(xù)纖維樹脂預(yù)浸料鋪覆在包裹有隔離膜的低熔點型芯表面，得到包裹有預(yù)制體的低熔點型芯； b、將包裹有預(yù)制體的低熔點型芯放入模具中，利用密封膠和隔離膜使低熔點型芯和預(yù)制體相互密封隔離； C、升溫至低熔點型芯構(gòu)成材料熔化成液態(tài)后，向型芯內(nèi)注入熔融的低熔點型芯構(gòu)成材料使型芯內(nèi)部壓力至工藝壓力； d、隨后在固化溫度下使預(yù)制體固化成型，得到固化成型的制件；固化完成后排出或清除固化成型的制件內(nèi)部呈液態(tài)的型芯構(gòu)成材料和隔離膜，得到具有復(fù)雜內(nèi)腔制件； 或者，將步驟c和步驟d替換為: c’、升溫至低熔點型芯構(gòu)成材料熔化溫度以上，從模具連通型芯的氣體閥門打入壓縮空氣，從模具連通型芯的出口閥門釋放出被壓縮空氣擠出的型芯構(gòu)成材料;釋放大部分型芯構(gòu)成材料后關(guān)閉出口閥門，打入空氣加壓至工藝壓力； d’、在固化溫度下使預(yù)制體固化完全，固化完成后冷卻至室溫?100°C，脫模并清除殘余的型芯構(gòu)成材料和隔離膜，得到具有復(fù)雜內(nèi)腔制件； 其中，步驟a中所述低熔點型芯的構(gòu)成材料滿足以下條件:在20°C以下為硬質(zhì)固體，在30?150 °C某一溫度以上成為可流動的液體，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔融溫度大于20 0C，在所述固化溫度時成為粘度低于200Pa.s的可流動液體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟d中固化完成后排出或清除固化成型的制件內(nèi)部呈液態(tài)的型芯構(gòu)成材料和隔離膜的步驟包括: 向固化成型的制件內(nèi)注入壓縮空氣排出大部分液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，冷卻至室溫?100°c，脫模并清除隔離膜和殘余型芯構(gòu)成材料； 或者，冷卻至室溫?100°c，脫模，再向固化成型的制件內(nèi)注入壓縮空氣排出大部分液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，清除隔離膜和殘余型芯構(gòu)成材料； 或者，冷卻至室溫?100°c，再向固化成型的制件內(nèi)注入壓縮空氣排出大部分液態(tài)的型芯構(gòu)成材料，脫模，清除隔離膜和殘余型芯構(gòu)成材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)浸樹脂的連續(xù)纖維和/或連續(xù)纖維樹脂中所述連續(xù)纖維為選自碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維和聚酰亞胺纖維中的至少一種，所述樹脂為選自環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、苯并惡嗪樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔離膜為聚四氟乙烯無孔薄膜，所述密封膠為硅橡膠。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工藝壓力為0.4-1兆帕，所述固化溫度^ 100-200 0C ο6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述低熔點型芯構(gòu)成材料為低熔點金屬共混物，在140°C時熔融成為可流動液體。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述低熔點型芯構(gòu)成材料包括由摩爾比為A1 = B1 = C1的雙官能團(tuán)環(huán)氧樹脂、二胺化合物和單官能團(tuán)環(huán)氧樹脂共聚得到的環(huán)氧樹脂低聚物;其中，A1 = B1 = C1 = (0.3?0.8):1: (3.4?2.4)，且SAdC1 = AB1;所述二胺化合物為選自4，47 -二氨基二苯甲烷、4，V -二氨基二苯砜、3，3' -二氨基二苯醚和4，47 -二氨基二苯醚中的至少一種，所述雙官能團(tuán)環(huán)氧樹脂包括選自牌號為E44、E51、E54和331中的至少一種雙酚A型雙官能團(tuán)環(huán)氧樹脂，所述單官能團(tuán)環(huán)氧樹脂包括苯基縮水甘油醚。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述低熔點型芯構(gòu)成材料包括由摩爾比為A2:B2:C2的二醇或二酚、二元羧酸、單醇或單酚共聚得到的低聚物聚酯；其中，所述A2:B2:C2=(0.8?0.95):1:(0.4?0.I)，且 2A2+C2 = 2B2 ；所述二醇為選自乙二醇，I，3-丙二醇、I，4-丁二醇、對苯二酚二縮二乙二醇和間苯二酚二縮二乙二醇中的至少一種，所述二酚為選自對苯二酚、間苯二酚、對苯二酚二縮二乙二醇和間苯二酚二縮二乙二醇中的至少一種，所述二元羧酸為選自對苯二甲酸、間苯二甲酸和丁二酸中的至少一種，所述單醇為選自甲醇、乙醇、丁醇和苯甲醇中的至少一種，所述單酚為苯酚。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述低熔點型芯構(gòu)成材料包括由摩爾比為A3: B3: C3的三元醇或三元酸、二元羧酸、單醇或單酸共聚得到的具有支化或超化結(jié)構(gòu)的低聚物；其中，所述六3:83:(:3 = (0.8?1):2:(1.6?1)，且343+(:3 = 283;所述三元醇為選自三乙醇胺、丙三醇和I，2，4_丁三醇中的至少一種，所述二元羧酸為對苯二甲酸和/或間苯二甲酸，所述單醇為選自甲醇、乙醇、丁醇和苯甲醇中的至少一種，所述單酚為苯酚。10.—種制備具有復(fù)雜內(nèi)腔制件的模具，其特征在于，所述模具包括模具本體(2)、位于所述模具本體(2)內(nèi)的制件放置區(qū)(3)、以及形成于所述制件放置區(qū)(3)內(nèi)的低熔點型芯放置區(qū)(4)，所述模具本體(2)還設(shè)置有與所述制件放置區(qū)流體連通的抽真空開口(6)、與所述低熔點型芯放置區(qū)(4)流體連通的注液或注氣入口(7)以及出液或出氣出口(1)、以及位于穿過所述模具本體的熱電偶插孔(5);所述出液或出氣出口(I)位于與所述注液或注氣入口(7)相對的一端，所述熱電偶插孔(5)位于所述模具本體(2)的側(cè)面。
【文檔編號】B29C33/52GK105946247SQ201610313213
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】馮躍飛
【申請人】北京鴻鵠雄獅技術(shù)開發(fā)有限公司