[發明專利]真空模腔柱塞高壓浸漬模塑方法及裝置

有效

• 申請號: 201310709011.2
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103692662A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 湯奇
• 申請（專利權）人: 大連羅蘭泵業有限公司
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種樹脂浸漬模塑成型的方法，特別是一種通過柱塞高壓將熔體樹脂浸漬到纖維或纖維編織物的真空模腔柱塞高壓浸漬模塑方法及實現該方法的裝置。

背景技術

目前，樹脂傳遞模塑技術（RTM）一般是在低壓條件下進行浸漬，適合比較容易擴散的低粘度熔體樹脂，隨著低粘度熔體樹脂向模具中的注入，并通過一定的壓力使其向模腔中擴散浸漬到纖維層中。這種低壓注入成型方法，對于熔體流程較長和薄壁構件容易堵塞熔體通道，樹脂難以迅速均勻地擴散到纖維中，浸漬不夠充分等問題，特別是對于高黏度的熔體樹脂，上述問題更加突出。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能滿足高、低黏度熔體樹脂，并且在熔體流程長、浸漬均勻的真空模腔柱塞高壓浸漬模塑方法，該方法制造的高分子復合材料構件的性能優異。

本發明的另一目的在于提供一種結構簡單且能滿足上述方法的真空膜腔柱塞高壓浸漬模塑裝置。

本發明的技術解決方案是：一種真空模腔柱塞高壓浸漬模塑方法，其特征在于該方法是：

1、在模具的外模上至少設置一個柱塞缸，模具的密封模腔由內模、外模以及柱塞三部分構成，柱塞缸體空間為料倉。一個或多個柱塞缸全部容積大于一次性注模成型所需樹脂的體積；

2、將纖維預制件緊密貼合在內模上，纖維預制件與外膜之間預留一定的間隙；

3、按超過實際需要量的5%-10%的質量向柱塞缸即料倉內添加樹脂，加料后安裝柱塞；

4、對密封模腔抽真空，保持密封模腔內的真空度在-0.096MPa以下，然后對模具整體進行加熱，溫度控制在樹脂熔點與分解溫度的區間范圍內，在該溫度條件下保持1-1.5小時，以確保柱塞缸內的樹脂完全熔融；

5、用驅動裝置推動柱塞向缸體內移動，樹脂熔體被擠壓不斷流向由內模與外模構成的熔體成型通道內，當有樹脂熔體從真空抽吸口溢出時，止動柱塞，將真空抽吸管口封堵，再繼續推動柱塞，使密封模腔內的壓力應達到30MPa以上，樹脂熔體充分浸漬到纖維預制件中，在此壓力狀態下保持0.5-1小時后拆除封堵，繼續推動柱塞至合模狀態，然后對模具進行冷卻，當溫度降至樹脂的玻璃化溫度后即可卸模。

一種真空模腔柱塞高壓浸漬模塑裝置，模具包括內模和外模，其特征在于在外模上設有柱塞缸和柱塞，柱塞缸、柱塞與內模和外模共同構成模具的密封模腔，模具上設置有真空抽吸管口。

所述的柱塞缸可以設置在外模的上部或四周任意位置處，柱塞缸可以是一個或多個。

所述的柱塞缸體與外模為一體結構。

本發明的特點是：模具的密封模腔由內模、外模以及柱塞三部分構成，在真空條件下，通過柱塞移動合模，直接在密封模腔內對樹脂熔體施加壓力，推進樹脂熔體的流動，使樹脂熔體能夠充分均勻地浸漬到纖維預制件內，不受熔體樹脂黏度的限制，既適合低黏度熔體樹脂，也適合高黏度熔體樹脂，可以加工壁薄、異形、結構復雜的構件，制成品的強度高、性能優異，滿足使用要求。

附圖說明

圖1是本發明合模前的結構示意圖；

圖2是本發明合模狀態的結構示意圖。

具體實施方式

????下面結合附圖對本發明作進一步詳述：

如圖1、2所示，真空模腔柱塞高壓浸漬模塑裝置，其模具是由內模1、外模2和柱塞4三部分構成，形成模具的密封模腔。柱塞缸體設置在外模上，且與外模為一體結構。如果預制復合構件的形狀復雜、面積大，可在外模的前后、左右不同位置處設置一個或多個柱塞缸體，并配置相匹配的柱塞4，這樣就可以分別從不同方向向密封模腔內注入樹脂熔體。柱塞缸體空間為料倉，其體積應滿足一次性注模所需的樹脂量。本實施例復合構件為一端開口的容器狀構件5，向缸體內添加樹脂后，安裝上柱塞，并用壓蓋9固定，柱塞與缸體之間設置有密封環6。柱塞可以在外力驅動下向腔內移動。真空抽吸管口10設置在熔體流程的末端，與密封模腔相連通。

復合構件的制作過程：將纖維預制件即纖維編織物緊密貼合在內模上，然后安裝上外模，在纖維編織物與外膜之間預留0.3mm的間隙，構成熔體通道，內、外模之間設有靜密封環8，用螺栓7將內、外模固定連接。向柱塞缸體即料倉投入樹脂，樹脂可以是液體、粉料或顆粒料，按超過實際需要量5%-10%的質量加入樹脂，加料后安裝上柱塞，形成密封模腔。將真空抽吸管口與抽真空系統連接，對密封模腔抽真空，腔內真空度保持在-0.096MPa以下，然后對模具進行加熱，溫度控制在樹脂熔點和分解點之間，在該溫度條件下保持1小時至柱塞缸內的樹脂完全熔融。用液壓驅動裝置推動柱塞向腔內移動，樹脂熔體受壓流向由內模與外模構成的熔體成型通道內，當有樹脂熔體從真空抽吸口溢出時，止動柱塞，將真空抽吸管口封堵，再繼續推動柱塞，使密封模腔內的壓力達到30MPa，以上，使樹脂熔體充分浸漬到纖維預制件中，保持壓力狀態0.5-1小時，然后拆除封堵，繼續推動柱塞至合模狀態。最后對模具進行冷卻，當溫度降至樹脂的玻璃化溫度后即可卸模。根據實際情況，對模塑成型件進行去除富膠層以及修整。