[發(fā)明專利]一種高表面粘性的自動鋪絲用預浸絲束的制備方法

在審

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• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108943488A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 閆鴻琛;石峰暉;張寶艷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司基礎技術研究院
• 主分類號: B29B15/08
• 分類號: B29B15/08;B29C70/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種高表面粘性的自動鋪絲用預浸絲束的制備方法，在切刀對寬幅預浸料進行分切之前，對寬幅預浸料實施冷卻降溫處理，或者對寬幅預浸料實施冷卻降溫處理并對切刀和預浸料進行隔離保護，實現(xiàn)了高表面粘性的自動鋪絲用預浸料的高質(zhì)量和高精度分切。

技術領域

本發(fā)明涉及一種高表面粘性的自動鋪絲用預浸絲束的制備方法，屬于預浸料自動鋪絲成型技術領域。

背景技術

預浸料自動鋪絲成型技術以寬度較窄的單向預浸絲束為原料在特定形狀模具表面進行鋪放。高質(zhì)量、高精度、高可靠性和高效率等優(yōu)點使預浸料自動鋪絲成型技術在航空航天領域中得到了越來越廣泛的應用。自動鋪絲成型技術所用的單向預浸絲束的制備方法主要有直接熱熔法和分切法。由于自動鋪絲用的預浸絲束的寬度一般較小，直接熱熔法受限于邊際影響其含膠量以及寬度難以得到精確地控制，此外其生產(chǎn)效率也較低難以滿足自動鋪絲成型技術的大規(guī)模應用。而分切法能夠較好的控制預浸絲束的含膠量和精度，是主要制備預浸絲束的工藝方法。

對寬幅預浸料的分切過程中主要存在以下幾個難點：預浸料中纖維單向排列，90°方向的結(jié)合能力較差，收到不規(guī)則外力的作用下容易發(fā)生劈裂、變形等問題；預浸料中的樹脂處于未固化的狀態(tài)，具有一定的粘性并且隨著溫度的變化而發(fā)生較大程度的變化，導致預浸料的物理性能發(fā)生較大變化，對于分切法的工藝參數(shù)的確定造成阻礙。基于以上問題，自動鋪絲用料在由自動分切機分切過程中會產(chǎn)生毛團、樹脂塊等堆積在切刀表面和間隙之間，造成鋪絲用料邊緣出現(xiàn)斷絲、碎屑等缺陷以及預浸絲束寬度精度的下降，長期累積可能導致劈絲等嚴重缺陷。

通過對預浸料分切進行試驗和分析，預浸料的表面粘性是影響預浸料分切質(zhì)量的關鍵因素。當預浸料表面粘性較高時，在分切過程中預浸料表面會與切刀之間發(fā)生較為嚴重的粘連現(xiàn)象，這就造成預浸料絲束的邊緣會發(fā)生撕扯，導致劈絲和斷絲；其次，切刀上粘連的高粘性預浸料會將分切過程中預浸料內(nèi)部的干紗及其碎屑粘出，逐漸形成毛團；再次，預浸料的表面粘性過高也會導致分切過程中產(chǎn)生的碎屑在切刀上累積是切刀變鈍，隨著分切距離的增加，分切效果會急劇下降。為保障預浸料的鋪貼工藝性和固化之后復合材料的性能，預浸料本身的理化性能難以進行改變，因此高表面粘性預浸料的高質(zhì)量和高精度的分切是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術中存在的上述技術問題，本發(fā)明對于分切法制備預浸絲束進行了優(yōu)化和改進，提供了一種高表面粘性的自動鋪絲用預浸絲束的制備方法，在切刀對寬幅預浸料進行分切之前，對寬幅預浸料實施低溫冷卻，或者對寬幅預浸料實施低溫冷卻并對切刀進行隔離保護，實現(xiàn)了高表面粘性預浸料的高質(zhì)量和高精度分切。

一種高表面粘性的自動鋪絲用預浸絲束的制備方法，其特征在于，在切刀對預浸料進行分切之前，對預浸料進行冷卻降溫處理。

進一步地，在所述冷卻降溫之前，采用隔離材料將切刀和預浸料進行隔離。

進一步地，所述隔離材料是能夠被切刀分切開的脆性材料。

進一步地，所述隔離材料為塑料薄膜或離型紙。

進一步地，所述薄膜隔離材料為聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜或聚苯乙烯薄膜。

進一步地，在預浸料的上下表面各覆蓋一層隔離材料，將切刀和預浸料進行隔離。

進一步地，所述冷卻降溫處理是采用低溫空氣或低溫氮氣吹掃預浸料表面進行冷卻降溫使預浸料表面溫度降低到0～20℃；

進一步地，所述冷卻降溫處理是將預浸料經(jīng)過冷臺進行冷卻降溫使預浸料表面溫度降低到0～20℃；

進一步地，所述冷卻降溫處理分步進行，第一步使用低溫空氣或低溫氮氣吹掃預浸料表面進行冷卻降溫，使預浸料表面溫度降低到10～20℃，第二步將降溫后的預浸料經(jīng)過冷臺進行降溫處理，使預浸料表面溫度降低到0～10℃。

本發(fā)明提出的高表面粘性的自動鋪絲用預浸料的制備方法具有以下優(yōu)點：