一种纤维复合材料制件及喷涂工艺的制作方法

本发明涉及纤维复合材料领域，具体涉及一种纤维复合材料制件及其喷涂工艺。

背景技术：

1、纤维复合材料是一种由碳纤维、玻璃纤维等功能纤维和热固性树脂或热塑性树脂组成的高性能材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，已经广泛应用于汽车、航天航空领域的一些结构件、覆盖件、内外饰件上。由于纤维制品在成型后，会进一步根据外观面的颜色、光亮度等要求进一步喷涂油漆，而在纤维复合材料制件的成型过程中，不可避免的会出现针眼等各种缺陷，因此会造成喷涂工艺需要多次打磨和喷漆才能消除。因此，整个纤维复合材料制件后处理工艺成本极高，且效率低下，难以实现批量生产。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种纤维复合材料制件及其喷涂工艺，旨在克服现有技术中纤维复合材料制品表面喷涂工序繁复的问题。

2、本发明提供的一种纤维复合材料制件，包括纤维复合材料基材层和外观面一侧的表面涂层，所述表面涂层为pur材料。

3、进一步的，所述pur层厚度为0.2-0.5mm；所述pur层的原料组分包括异氰酸酯和组合聚醚；所述基材层和涂层之间还设置有树脂层，优质类型优选pu树脂。

4、所述纤维复合材料基材层为热固性纤维复合材料基材层或热塑性纤维复合材料基材层。所述纤维可以是碳纤维、玻璃纤维等功能性纤维。

5、本发明提供的一种热塑性纤维复合材料制件的喷涂工艺，包括：

6、在纤维复合材料素材件的外观面一侧注射pur材料，获得纤维复合材料制件。

7、所述注射pur材料，包括将纤维复合材料素材件固定在注射模具中，合模后通过注射模具的注射口向外观面一侧注射pur材料；所述注射模具包括上模和下模，所述上模上设置有注射口和溢胶槽，所述注射口和溢胶槽分别设置于相反的两端；所述纤维复合材料素材件的非外观面紧密配合下模的型腔面，所述纤维复合材料素材件外观面与上模的型腔面配合形成表面涂层的型腔。

8、所述纤维复合材料素材件是指采用模压、热压罐等工艺制备出的且未经后加工的纤维复合材料件。

9、在另一个实施方案中，所述纤维复合材料素材件包括纤维复合材料素材件主体，以及与纤维复合材料素材件主体一体成型的工艺边；所述工艺边外周一圈与上模的合模面干涉配合，形成密封。

10、在另一个实施方案中，所述工艺边上设置至少2个挂耳；所述下模上设置有与挂耳配合的定位结构，实现纤维复合材料素材件在注射模具中的定位。

11、在另一个实施方案中，所述上模的注射口的位置对应工艺边区域。

12、在另一个实施方案中，所述注射模具合模面还设置有密封胶条。

13、在另一个实施方案中，在纤维复合材料素材件的外观面一侧注射pur材料前，需要对纤维复合材料素材件进行粗化处理，并在粗化后的表面涂敷一层树脂层。具体可采用打磨或者喷砂等方式。

14、在另一个实施方案中，对纤维复合材料素材件完成粗化和涂敷树脂后，对注射模具进行预热，预热至pur的原料组分的混合温度，温差范围控制在的5℃范围内。

15、在另一个实施方案中，所述注射模具合模后，需要对合模后的整体抽真空。具体为抽真空至-980mbar，稳定后，停止抽真空后3分钟内，模具内压力无变化。

16、在另一实施方案中，抽真空后注射pur材料，注射温度应保持在pur原料组分的混合温度，温差范围控制在±5℃范围内。

17、在另一个实施方案中，向注射模具的型腔注射pur材料时，注射模具的设置方向应保持注射口在下方，溢料槽在上方，使得pur流体从下至上填充型腔。

18、在另一个实施方案中，所述pur材料固化后，开模取件，对于制件加工去除工艺边，获得高光表面的纤维复合材料制件。

19、本发明的有益作用：

20、通过本发明的喷涂工艺，在复合材料制件外观面注射pur，可以实现pur涂层无气泡，以及pur涂层与纤维复合材料基材层不分层，可以完全代替现有技术中的喷漆工艺，解决现有纤维复合材料制品喷漆工艺中难以解决的针眼、气泡等缺陷。

技术特征：

1.一种纤维复合材料制件，其特征在于包括纤维基材层和外观面一侧的表面涂层，所述表面涂层为pur层。

2.根据权利要求1所述的一种纤维复合材料之间，其特征在于，所述pur层厚度为0.2-0.5mm；所述pur层的原料组分包括异氰酸酯和组合聚醚；所述基材层和涂层之间还设置有树脂层。

3.基于权利要求1-2任一所述的纤维复合材料制件的喷涂工艺，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述喷涂工艺，其特征在于，所述纤维复合材料素材件包括主体，以及与纤维复合材料素材件主体一体成型的工艺边；所述工艺边外周一圈与上模的合模面干涉配合，形成密封。

5.根据权利要求4所述的喷涂工艺，其特征在于，所述上模的注射口及溢胶槽的位置对应工艺边区域。

6.根据权利要求4所述的喷涂工艺，其特征在于，所述工艺边上设置有至少两个挂耳；所述下模上设置有与挂耳配合的定位结构。

7.根据权利要求3所述的喷涂工艺，其特征在于，还包括在所述纤维复合材料素材件放置于注射模具中之前，对纤维复合材料素材件的外观面进行粗化处理，并在粗化后涂覆一层树脂层。

8.根据权利要求3所述的喷涂工艺，其特征在于，还包括在所述纤维复合材料素材件放置于注射模具中之前，对注射模具进行预热，预热至pur原料组分的混合温度，温差控制在±5℃。

9.根据权利要求3所述的喷涂工艺，其特征在于，还包括注射模具合模后，对合模后的模具整体进行抽真空。

10.根据权利要求3所述的喷涂工艺，其特征在于，所述合模后通过注射模具的注射口向外观面一侧注射pur材料时，注射模具的设置方向应保持注射口在下方，溢胶槽在上方，使得pur溶液从下至上填充型腔。

技术总结本发明涉及一种纤维复合材料制件及喷涂工艺，所述纤维复合材料制件包括纤维基材层和外观面一侧的表面涂层PUR。所述涂层PUR通过模内喷涂工艺，具体是将纤维复合材料素材件件固定在注射模具中，合模后通过注射模具的注射口向外观面一侧注射PUR材料；所述注射模具包括上模和下模，所述上模设置有注射口与溢胶槽，所述注射口与溢胶槽设置于上模相反的两端；所述纤维复合材料素材件的非外观面紧密贴合下模的型腔面，所述纤维复合材料素材件外观面与上模的型腔面配合形成表面涂层的型腔。技术研发人员：顾勇涛,何玉强,刘敏,祝艳来,陈东受保护的技术使用者：江苏亨睿碳纤维科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30