本發(fā)明涉及零件表面涂料去除技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合材料表面處理用樹(shù)脂砂及其噴砂方法。

背景技術(shù)：

噴砂工藝是利用高速噴砂介質(zhì)即砂流的沖擊作用清理和粗化基體表面的過(guò)程。采用壓縮空氣為動(dòng)力，以形成高速噴射束將噴砂介質(zhì)高速噴射到需要處理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形狀發(fā)生變化，由于噴砂介質(zhì)對(duì)工件表面的沖擊和切削作用，使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機(jī)械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲勞性，增加了工件與涂層或者粘接層之間的附著力。

先進(jìn)樹(shù)脂基復(fù)合材料具有比強(qiáng)度及比剛度高、耐腐蝕和抗疲勞性能好、可設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中得到了大量應(yīng)用。噴砂工藝作為復(fù)合材料構(gòu)件膠接前和噴漆前的重要的表面處理工藝方法，其好壞將直接關(guān)系到復(fù)合材料部件的膠接和噴漆質(zhì)量，尤其會(huì)影響復(fù)合材料膠接結(jié)構(gòu)和噴漆層耐久性，因而是復(fù)合材料膠接的關(guān)鍵。

傳統(tǒng)的噴砂工藝中采用的噴砂介質(zhì)主要包括：氧化鋁砂、煤渣、玉米芯砂、玻璃珠、丙烯酸、碎玻璃砂、碳化硅等。傳統(tǒng)的噴砂介質(zhì)不僅污染環(huán)境，操作環(huán)境惡劣，而且很難控制吹砂強(qiáng)度，容易損傷復(fù)合材料纖維，對(duì)復(fù)合材料零部件基體強(qiáng)度帶來(lái)較大影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，提供了一種污染小，不損傷復(fù)合材料纖維的復(fù)合材料表面處理用樹(shù)脂砂。

本發(fā)明還提供了一種采用混合均勻的脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂作為噴砂介質(zhì)對(duì)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表面進(jìn)行噴砂處理的噴砂方法，該方法提高了纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的表面粗糙度，并不損傷纖維，所得復(fù)合材料表面抗靜電、粘接和噴漆力學(xué)性能好，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于汽車、軍工器械、航空用高性能結(jié)構(gòu)材料。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種復(fù)合材料表面處理用樹(shù)脂砂，包括混合均勻的脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂。

所述脲醛樹(shù)脂砂的質(zhì)量比為95~99%，所述抗靜電樹(shù)脂砂的質(zhì)量比為1~5%。

所述抗靜電樹(shù)脂砂為環(huán)氧抗靜電樹(shù)脂砂、抗靜電丙烯酸酯樹(shù)脂砂、抗靜電pet樹(shù)脂砂中的任一種。

所述脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂的粒徑比為1:1。

本發(fā)明所公開(kāi)的一種復(fù)合材料表面處理的噴砂方法，采用混合均勻的脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂作為噴砂介質(zhì)，采用空氣噴砂機(jī)對(duì)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的表面進(jìn)行噴砂處理

所述纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料為在基體中含有碳纖維、玻璃纖維等單向帶或織物的增強(qiáng)材料，所述纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的基體為熱塑性基體或熱固定基體。

所述的一種復(fù)合材料表面處理的噴砂方法，具體包括以下步驟：

s1）將脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂的混合均勻，得到噴砂介質(zhì)；

s2）將清潔后的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料固定放置在工作臺(tái)上，待處理的一面朝上；

s3）將空氣噴砂機(jī)的噴嘴對(duì)準(zhǔn)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的待處理面，啟動(dòng)噴砂機(jī)，用混合均勻的脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂作為噴砂介質(zhì)對(duì)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表面進(jìn)行噴砂處理；

s4）清潔噴砂處理后的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料；

s5）干燥，得到經(jīng)過(guò)表面處理的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料。

噴砂過(guò)程中，噴嘴沿纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料有附著層的上方勻速運(yùn)動(dòng)，避免對(duì)一點(diǎn)持續(xù)吹砂。

進(jìn)一步地，在步驟s1）中，纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的清潔采用浸漬有溶劑的無(wú)絮棉布擦拭纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表面，清潔完成后停放15min~20min，使溶劑揮發(fā)完全。

所述溶劑為異丙醇、丙酮、乙醇中的任一種或多種。

進(jìn)一步地，所述工作臺(tái)為尺寸大于纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料尺寸的鏤空平臺(tái)，用于為纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料提供穩(wěn)定的支撐。所述工作臺(tái)為設(shè)置有若干鏤空孔的鏤空平臺(tái)，其鏤空孔用于排出涂料粉末和樹(shù)脂砂砂礫，避免涂料粉末和樹(shù)脂砂砂礫在工作臺(tái)上堆積。

進(jìn)一步地，在步驟s3）中，所述空氣噴砂機(jī)的噴嘴與纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料待處理表面的角度為30~50°，空氣噴砂機(jī)的噴嘴與纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料待處理表面的距離為150~200mm，所述空氣噴砂機(jī)的噴砂壓力為3~5bar。

進(jìn)一步地，所述步驟43）具體包括：

s41）用無(wú)水無(wú)油的壓縮空氣吹去纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表面殘留砂粒；

s42）采用帶有真空毛刷的吸塵器清潔纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表面，去除噴砂過(guò)程中產(chǎn)生附著層粉末；

s43）純水進(jìn)行沖洗纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料，完成去除了附著層的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料清洗。

進(jìn)一步地，所述步驟s5）中，采用有循環(huán)空氣的烘箱或熱壓罐加熱干燥纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表面，其干燥溫度為50~55℃。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

（1）本發(fā)明所提供的一種復(fù)合材料表面處理用樹(shù)脂砂，采用尿醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂混合均勻而成的樹(shù)脂砂作為復(fù)合材料表面處理的噴砂介質(zhì)，其污染小，不損傷復(fù)合材料纖維，且成本低，使噴砂處理后的復(fù)合材料表面具有抗靜電效果。

（2）本發(fā)明所提供的一種復(fù)合材料表面處理的噴砂方法，采用混合均勻的脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂作為噴砂介質(zhì)對(duì)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表面進(jìn)行噴砂處理，該方法提高了纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的表面粗糙度，并不損傷纖維，所得復(fù)合材料表面抗靜電、粘接和噴漆力學(xué)性能好，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于汽車、軍工器械、航空用高性能結(jié)構(gòu)材料。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表面涂料的去除方法的操作示意圖；

其中：1—增強(qiáng)纖維，2—纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料，3—附著層，4—噴砂介質(zhì)，5—噴嘴。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

所述噴砂機(jī)1為現(xiàn)有的市售噴砂機(jī)。

本發(fā)明公開(kāi)的一種復(fù)合材料表面處理用樹(shù)脂砂，括混合均勻的脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂。

所述脲醛樹(shù)脂砂的質(zhì)量比為95~99%，所述抗靜電樹(shù)脂砂的質(zhì)量比為1~5%。

所述抗靜電樹(shù)脂砂為環(huán)氧抗靜電樹(shù)脂砂、抗靜電丙烯酸酯樹(shù)脂砂、抗靜電pet樹(shù)脂砂中的任一種。

所述脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂的粒徑比為1:1。

本發(fā)明還公開(kāi)了的一種復(fù)合材料表面處理的噴砂方法，如圖1所示，以混合均勻的脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂作為噴砂介質(zhì)4，采用噴砂機(jī)對(duì)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2表面進(jìn)行噴砂處理，剝離纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2表面的附著物，露出增強(qiáng)用的碳纖維或玻璃纖維，且又不損傷纖維，使得到的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2表面附著力好、具有抗靜電性能。

所述一種復(fù)合材料表面處理的噴砂方法具體包括以下步驟：

s1）取質(zhì)量份數(shù)為95~99份將脲醛樹(shù)脂砂和質(zhì)量份數(shù)為1~5份的抗靜電樹(shù)脂砂，混合均勻后得到用于的混合均勻，得到復(fù)合材料表面處理用的噴砂介質(zhì)4。

s2）采用浸漬有溶劑的無(wú)絮棉布擦拭待處理的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2表面，清潔纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2表面的灰塵、油脂和其他雜質(zhì)，擦拭后，停放約15~20min，待溶劑揮發(fā)完全后，將清潔后的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2固定放置在工作臺(tái)上，使待處理的一面朝上。

s3）調(diào)整好噴砂機(jī)的壓力為3~5bar，將噴嘴5調(diào)整至對(duì)準(zhǔn)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2的表面，使噴嘴5與纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2表面的角度在30~50°的范圍內(nèi)，且噴嘴5與纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2表面的距離在150~200mm的范圍內(nèi)，然后啟動(dòng)噴砂機(jī)，噴砂介質(zhì)4從噴嘴5中噴出，利用噴砂介質(zhì)4的沖擊力，逐漸沖擊、剝離纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2表面的附著層3，露出纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2的增強(qiáng)纖維1。在噴砂過(guò)程中，噴嘴5保持沿纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2表面勻速運(yùn)動(dòng)。

s4）清潔步驟s3得到的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2的表面，得到清潔的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2，其具體包括以下步驟；

s41）用無(wú)水無(wú)油的壓縮空氣吹去纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2表面殘留砂粒；

s42）采用帶有真空毛刷的吸塵器清潔纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2表面，去除噴砂過(guò)程中產(chǎn)生附著層3粉末；

s43）純水進(jìn)行沖洗纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2，完成去除了附著層3的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2清洗。

s5）干燥纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2。

將附著層3去除的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2放置于干凈的有循環(huán)空氣的烘箱或熱壓罐中進(jìn)行干燥，在50~55℃的溫度下干燥，保證纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料2的各項(xiàng)性能不被損害。

所述無(wú)絮棉布浸漬的溶劑為異丙醇、丙酮、乙醇中的任一種或多種，優(yōu)選為丙酮。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合材料表面處理用樹(shù)脂砂，包括混合均勻的脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂。本發(fā)明還公開(kāi)了一種采用脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂混合而成的樹(shù)脂砂進(jìn)行復(fù)合材料表面處理的噴涂方法，包括以下步驟：S1）將脲醛樹(shù)脂砂和抗靜電樹(shù)脂砂的混合均勻，得到噴砂介質(zhì)；S2）將清潔后的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料固定放置在工作臺(tái)上，待處理的一面朝上；S3）用噴射的樹(shù)脂砂去除纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料表面的附著層，得到去涂層零件；S4）清潔去涂層零件的表面，得到清潔零件；S5）干燥。本發(fā)明公開(kāi)的復(fù)合材料表面處理用樹(shù)脂砂污染小，不損傷復(fù)合材料纖維，且成本低，使噴砂處理后的復(fù)合材料表面具有抗靜電效果。

技術(shù)研發(fā)人員：何思敏;徐林;郭亮

受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

技術(shù)研發(fā)日：2018.11.22

技術(shù)公布日：2019.04.09