[實用新型]長纖維增強熱塑性復合材料直接在線加工設備

有效

• 申請號: 201120280651.2
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN202192763U
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 管印貴;董擎之;倪禮忠;曲學功;曲春光
• 申請（專利權）人: 山東格瑞德集團有限公司;華東理工大學
• 主分類號: B29C69/00
• 分類號: B29C69/00;B29K105/12
• 代理公司: 德州市天科專利商標事務所 37210
• 代理人: 房成星

技術領域

本實用新型涉及直接法長纖維增強熱塑性復合材料在線加工生產線。

背景技術

長纖維熱塑性復合材料（LFT）是當前國外熱塑性復合材料的開發熱點，具有輕質高強、環保可回收等特點，廣泛應用于汽車、電器、軌道交通、建筑行業及民用、輕工業領域。

目前能夠提供整套長纖維增強熱塑性復合材料直接在線加工（LFT-D）生產線的主要有德國科倍隆W&P公司的D-LFT系統生產線，德國迪芬巴赫（Dieffenbacher）公司的LFT-D-ILC生產線等。上述生產線玻璃纖維的切斷、分散以及玻纖與聚合物的復合均是在螺桿擠出機內進行，由此帶來的問題是：玻纖的長度受到螺桿螺距的限制，一般只能達到20mm~25mm左右。由于螺桿對玻纖的磨損，導致制品的性能降低。螺桿結構相對固定，對于產品各種不同的性能需求，需要更換不同的螺桿元件。玻璃纖維對螺桿元件的磨損嚴重，每生產一定數量的產品，就需要對磨損的螺桿元件進行更換，生產成本高。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種長纖維增強熱塑性復合材料直接在線加工設備，力求實現更長的玻纖長度，更好的制品性能，更低廉的生產投入。

本實用新型主要由螺桿擠出機、片材切斷機、壓機、控制系統組成；解決其技術問題所采用的技術方案是采用獨立的玻璃纖維切斷分散裝置及獨立的恒溫不銹鋼傳送帶，玻纖切斷分散裝置由聚氨酯支承輥及碳鋼刀輥組成，刀輥上嵌有不銹鋼刀片。玻纖切斷分散裝置、螺桿擠出機固定在恒溫平行不銹鋼傳送帶的前端，擠出機出口及玻纖出口伸入到恒溫不銹鋼傳送帶的保溫罩內。保溫罩包覆在整條恒溫不銹鋼帶外部，保溫罩內設置紅外線加熱裝置。恒溫不銹鋼傳送帶中間段裝有不銹鋼帶壓延機，通過調節裝置固定在恒溫不銹鋼正上方，調節裝置由帶有螺紋的調節螺桿及調節手柄組成。壓延機為輥帶式結構，不銹鋼傳送帶包覆在空心壓輥外部。恒溫不銹鋼傳送帶尾部裝有片材切斷機，此裝置為滾筒式結構，不銹鋼刀片安裝在滾筒四周。

本實用新型的有益效果是：（1）由于玻纖切斷為獨立裝置，避免了玻纖的磨損。玻纖長度可根據工藝需要自由確定，使成品具有更優良的性能。（2）機組可采用一整條長不銹鋼傳送帶，也可采用多組短不銹鋼傳送帶組合，模塊化組合結構，可根據需要自由設置一組或多組模塊。（3）玻纖與熔融聚合物復合層數、玻纖排布均可自由設計，可制作各種不能性能需求的熱塑片材。（4）整套機組結構簡單，設置靈活，有效的降低了生產投入成本。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

附圖1為本實用新型結構示意圖；

圖中1底架、2保溫罩、3不銹鋼傳送帶、4滾筒、5傳動機構、6壓延機、7片材切斷機、8雙螺桿擠出機、9玻纖預熱裝置、10玻纖切斷分散裝置、11調節裝置、12紅外線加熱裝置、13控制系統。

具體實施方式

如圖所示：傳動機構（5）、滾筒（4）固定在底架（1）上。滾筒（4）內部為空心結構，內通導熱油，外面包覆有不銹鋼傳送帶（3）。不銹鋼傳送帶（3）頭部依次設置有雙螺桿擠出機（8）、纖維切斷分散裝置（10）、雙螺桿擠出機（8）。雙螺桿擠出機（8）、纖維切斷分散裝置（10）物料出口懸靠在不銹鋼傳送帶（3）正上方并與不銹鋼傳送帶（3）保留一定距離。纖維切斷分散裝置（10）內裝有玻纖預熱裝置（9）。不銹鋼傳送帶（3）中部設有壓延機（6），壓延機（6）由傳動機構（5）、滾筒（4）、不銹鋼傳送帶（3）、調節裝置（11）組成，由傳動機構（5）進行動力驅動循環運轉。壓延機（6）通過調節裝置（11）固定在不銹鋼傳送帶（3）上方。通過調節裝置（11）的調節，可調整壓延機（6）的不銹鋼傳送帶（3）與不銹鋼傳送帶（3）的間距，來控制生產的片材厚度。不銹鋼傳送帶（3）尾部裝有片材切斷機（7），對生產出的片材按工藝要求長度進行切割。在底架（1）上部覆蓋有保溫罩（2），保溫罩（2）將整條不銹鋼傳送帶（3）生產線包覆在內。雙螺桿擠出機（8）、纖維切斷分散裝置（10）的物料出口伸入到保溫罩（2）內，其余部分留在保溫罩（2）外部。保溫罩（2）內部設有多組紅外線加熱裝置（12）。

工作時，按工藝需要在控制系統（13）設置好各項技術參數。把聚合物物料加入到雙螺桿擠出機（8）中。熔融聚合物從擠出機模頭平覆在不銹鋼傳送帶（3）上。連續玻纖粗紗經過纖維切斷分散裝置（10）內的玻纖預熱裝置（9）預熱后，經過玻纖切斷裝置（10）切斷、分散，分散后的無規長玻纖通出纖維切斷分散裝置（10）的出口撒落在雙螺桿擠出機（8）擠出的熔融聚合物上。經過第二臺雙螺桿擠出機（8）熔融的聚合物從擠出機模頭平覆在無規長玻纖層上，形成熔融聚合物——無規長玻纖——熔融聚合物鋪層。根據工藝需求確定熔融聚合物、玻纖各自的鋪層厚度及鋪放層數。鋪層混合物通過壓延機（6）進行壓延、浸潤、混合，形成片材。壓延好的片材經過片材切斷機（7）切斷，機械手把切割后的片材放入壓機進行模壓定形。