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鋪疊成型激光固化制備復(fù)合材料的制作方法

文檔序號:11916101閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.鋪疊成型激光固化制備復(fù)合材料屬于一種復(fù)合材料制備方法,目的在于提供一種能夠克服以往鋪疊成型加溫固化法的缺點,用激光固化取代烘箱等加溫設(shè)備固化鋪疊預(yù)浸料層的復(fù)合材料制備方法,其特征是:利用鋪層設(shè)備或人工獲得鋪疊于胎模(1)上的鋪疊預(yù)浸料層(2),此時的鋪疊預(yù)浸料層(2)中的樹脂處于未固化的粘流態(tài),調(diào)整激光輸出器(3)至起始位置,啟動激光輸出器(3)使之輸出激光束(4),同時驅(qū)動激光輸出器(3)進行“之”字形掃描,激光束(4)掃描經(jīng)過全部鋪疊預(yù)浸料層(2)后,激光固化加工過程完成,此時的鋪疊預(yù)浸料層(2)中的樹脂完全固化,復(fù)合材料制備完成。

2.如權(quán)利要求1所述的鋪疊成型激光固化制備復(fù)合材料,其特征是:激光束(4)的加熱功率能夠與其掃描速度按設(shè)計匹配,保證鋪疊預(yù)浸料層(2)固化所需的最佳溫度。

3.如權(quán)利要求1所述的鋪疊成型激光固化制備復(fù)合材料,其特征是:本發(fā)明能夠通過增加激光輸出器(3)所輸出激光光斑的長度和寬度,來增加鋪疊預(yù)浸料層(2)上任意一點被激光照射的時間,從而增加了熱擴散時間,實現(xiàn)鋪疊預(yù)浸料層(2)內(nèi)部固化溫度的均勻化。

4.如權(quán)利要求1所述的鋪疊成型激光固化制備復(fù)合材料,其特征是:在構(gòu)成預(yù)浸料的樹脂液中添加適當(dāng)濃度的填料,以改變預(yù)浸料的吸收系數(shù)和散射系數(shù)S,使得截面有效尺寸一定的鋪疊預(yù)浸料層(2)在激光束(4)的照射下內(nèi)部出現(xiàn)最佳的溫度梯度。

5.如權(quán)利要求1所述的鋪疊成型激光固化制備復(fù)合材料,其特征是:根據(jù)預(yù)浸料中增強纖維束和樹脂液的材質(zhì)不同,選擇不同波長的照射激光光源,以改變預(yù)浸料的吸收系數(shù)和散射系數(shù)S,使得截面有效尺寸一定的鋪疊預(yù)浸料層(2)在激光束(4)的照射下內(nèi)部出現(xiàn)最佳的溫度梯度。

6.如權(quán)利要求1所述的鋪疊成型激光固化制備復(fù)合材料,其特征是:胎模(1)能夠采用低熱導(dǎo)率材料,減少向胎模(1)傳熱造成的鋪疊預(yù)浸料層(2)的熱損失,以減小激光束(4)的照射下鋪疊預(yù)浸料層(2)內(nèi)部的溫度梯度,提高固化質(zhì)量。

7.如權(quán)利要求1所述的鋪疊成型激光固化制備復(fù)合材料,其特征是:胎模(1)能夠采用低熱容材料,減少胎模(1)升溫吸熱造成的鋪疊預(yù)浸料層(2)的熱損失,以減小激光束(4)的照射下鋪疊預(yù)浸料層(2)內(nèi)部的溫度梯度,提高固化質(zhì)量。

8.如權(quán)利要求1所述的鋪疊成型激光固化制備復(fù)合材料,其特征是:激光輸出器(3)能夠帶有振鏡,使得輸出激光束(4)的掃描帶寬大幅度增加,從而大幅度提高加工效率。

9.如權(quán)利要求1所述的鋪疊成型激光固化制備復(fù)合材料,其特征是:胎模(1)的成型面能夠采用非平面,通過機械手操控激光輸出器(3),使激光束(4)對鋪疊預(yù)浸料層(2)進行勻速掃描,實現(xiàn)照射到鋪疊預(yù)浸料層(2)的激光能量密度的均勻一致。

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