[發明專利]一種纖維增強熱塑性復合材料產品的加工成型工藝

在審

• 申請號: 201711180743.1
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108015923A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 張洪;劉玉鵬;許浩駿;施海明
• 申請（專利權）人: 寧波伯駿智能科技有限公司
• 主分類號: B29B11/02
• 分類號: B29B11/02;B29B11/08;B29B13/02;B29C70/42;B29K105/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 胡珣燕

本發明公開了一種纖維增強熱塑性復合材料產品的加工成型工藝，特點是包括半成型纖維板的切割、取拿、預熱、合模預成型、注塑、開模取出等步驟，優點是采用該加工成型工藝，能夠達到制品的局部增強效果，根據具體產品的結構和產品在使用過程中的受力狀況來設計產品的補強部分，該補強部分主要由纖維板構成，使得制品的整體結構性能和機械性能較好；經上述具體步驟所制成的產品無需修邊，制品的制造精度高；同時對碳纖維板的模壓和注塑在同一臺注塑設備上完成，使得設備成本低，且有效提高了生產效率。

技術領域

本發明涉及一種加工成型工藝，尤其是涉及一種纖維增強熱塑性復合材料產品的加工成型工藝。

背景技術

纖維增強復合材料因其重量輕、強度好等良好的材料特性而被廣泛應用于多個領域中。

目前，纖維增強復合材料的加工成型工藝主要有：手糊成型、纏繞成型、模壓成型和長粒料注塑成型，其中：手糊成型和纏繞成型工藝存在成型周期長、生產效率低、勞動強度大，產品質量不易控制等問題，且采用熱固性樹脂材料，無法回收利用，主要用于生產汽車零件中形狀簡單的部件，難以滿足汽車工業化生產和環保的要求；通過模壓成型工藝所制造的產品，其表面會出現浮纖現象，制品精度低，制品需要進行修毛邊等后期處理，壓力低，只能成產結構簡單的制品，所生產的制品存在一定的局限性，而且半成品纖維可能需要提前預成型，使得設備投入成本高，效率低；而長粒料注塑成型工藝，原料需要先造粒，工藝流程較多，之后再經過二次剪切和加熱，纖維長度會更短，使得制品的強度降低，生產成本也較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種工藝流程簡單、制品強度好且精度高、生產效率高、生產成本低的纖維增強熱塑性復合材料產品的加工成型工藝。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：

一種纖維增強熱塑性復合材料產品的加工成型工藝，包括如下步驟：

（1）根據所需要制造的產品的形狀以及產品的受力情況分析，確定產品需要局部增強強度的位置，根據需要局部增強強度的位置所形成的形狀對纖維板進行切割，得到與需要局部增強強度的位置所形成的形狀相同的半成型纖維板；

（2）根據生產周期，將上述步驟（1）中切割好的一定數量的半成型纖維板堆疊到物料存放區；

（3）用機械手從物料存放區取拿一塊半成型纖維板，并將其置于預熱設備中進行預熱處理；

（4）用機械手將上述步驟（3）中預熱完成的半成型纖維板放入到注塑模具中，注塑模具合模，將該半成型纖維板進行熱壓預成型處理，得到預成型纖維板；

（5）通過注塑機向模具中注入塑料填充料，使塑料填充料將模具中的空隙部分填滿并與上述步驟（4）中得到的預成型纖維板結合到一起，形成所需的纖維增強熱塑性復合材料產品；

（6）開模，用機械手將上述步驟（5）中得到的纖維增強熱塑性復合材料產品取出。

步驟（3）中所用的預熱設備為烘箱。采用烘箱作為預熱設備，成本低且操作方便。

步驟（3）中的預熱溫度與注塑機中塑料填充料溫度的偏差為±5%。對半成型纖維板的預熱溫度設定為與注塑機中塑料填充料的溫度基本相近，便于兩者更好地結合到一起，使得整體產品較為穩定。

步驟（5）中的塑料填充料為純樹脂。塑料填充料采用純樹脂，便于注塑成型。

步驟（5）中的塑料填充料為樹脂與纖維的混合物。塑料填充料為樹脂與纖維的混合物，相比純樹脂的塑料填充料，注塑完成得到的制品的性能更為優良。

樹脂與纖維的混合物中纖維含量為5%—60%。