[實(shí)用新型]一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸料的快速成型裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721773268.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208148549U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃險(xiǎn)波;熊鑫;范欣愉;李曉拓;蒲穎;陳大華;孫雅杰;宋威;劉玲;梁杰棟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州金發(fā)碳纖維新材料發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B29C70/52
• 分類(lèi)號(hào): B29C70/52
• 代理公司: 廣州知順知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44401
• 代理人: 彭志堅(jiān)

提供一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸料的快速成型裝置，實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)浸漬，提高連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料的生產(chǎn)效率，在高速生產(chǎn)的條件下實(shí)現(xiàn)纖維和樹(shù)脂的充分浸漬，降低孔隙率，減少斷紗頻率，并且能夠快速生產(chǎn)厚片材，節(jié)省成本，增加產(chǎn)量。采用閉合式上下出料模頭，浸漬模頭內(nèi)相互交錯(cuò)的浸漬波紋實(shí)現(xiàn)連續(xù)纖維和樹(shù)脂的浸漬，通過(guò)上下兩面的穩(wěn)定出料和包覆實(shí)現(xiàn)快速充分浸漬。相對(duì)于單面浸漬，上下出料有利于生產(chǎn)厚片材；模頭簡(jiǎn)單，生產(chǎn)厚片材時(shí)占地面積小；閉合式浸漬方式受外界環(huán)境干擾小，生產(chǎn)穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及熱塑性復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸料的快速成型裝置。

背景技術(shù)

常規(guī)單面浸漬的方法生產(chǎn)的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料時(shí)成型速度慢，普遍在20m/min以下。當(dāng)快速成型時(shí)預(yù)浸料浸漬效果差，孔隙率偏高，出現(xiàn)白絲缺陷的概率增大，不能穩(wěn)定連續(xù)化生產(chǎn)。

常規(guī)浸漬方法生產(chǎn)的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料片材，厚度不能太厚，當(dāng)生產(chǎn)0.5mm 以上的厚片材時(shí)生產(chǎn)效率低，纖維與樹(shù)脂不能充分浸漬，易出現(xiàn)粗條。如專(zhuān)利CN201510070915所公開(kāi)的方法，采用對(duì)稱(chēng)布局生產(chǎn)線的方式生產(chǎn)厚片材，不僅占地面積大，而且生產(chǎn)效率低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中浸漬設(shè)備和方法的各項(xiàng)缺陷，提供一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸料的快速成型裝置，實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)浸漬，提高連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料的生產(chǎn)效率，在高速生產(chǎn)的條件下實(shí)現(xiàn)纖維和樹(shù)脂的充分浸漬，降低孔隙率，減少斷紗頻率，并且能夠快速生產(chǎn)厚片材，節(jié)省成本，增加產(chǎn)量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸料的快速成型裝置，具有放卷設(shè)備、展紗設(shè)備、浸漬模頭、定型設(shè)備和牽引設(shè)備，其特征在于：所述展紗設(shè)備具有加熱裝置；所述浸漬模頭為封閉的加熱浸漬模頭，由上下出料模頭構(gòu)成，所述上下出料模頭對(duì)應(yīng)的具有供擠出樹(shù)脂出料的用于將樹(shù)脂涂覆在纖維表面的上下流道；所述上下出料模頭相接處具有若干對(duì)交錯(cuò)排布、相互配合的浸漬波紋；所述浸漬模頭與擠出機(jī)相聯(lián)，擠出機(jī)把樹(shù)脂擠入浸漬模頭內(nèi)，帶有樹(shù)脂的纖維在浸漬模頭內(nèi)經(jīng)過(guò)若干對(duì)交錯(cuò)排布的浸漬波紋實(shí)現(xiàn)快速充分浸漬。

進(jìn)一步地，所述浸漬波紋由上下配合的凹凸波紋曲線構(gòu)成。

本實(shí)用新型連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸料的快速成型裝置的快速成型的方法，包括以下步驟：

(1)連續(xù)纖維放紗：選擇合適的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸料，根據(jù)產(chǎn)品的寬幅、厚度和纖維含量計(jì)算出所需的纖維數(shù)量，纖維紗團(tuán)通過(guò)放卷設(shè)備放卷后再過(guò)橫向排布和整定，最終具有一定的幅寬；

(2)展紗：加熱并施加一定張力進(jìn)行展紗，把帶有上漿劑的纖維分散展寬，展紗溫度設(shè)置為150℃-250℃；

(3)浸漬：選擇合適的樹(shù)脂擠出后在浸漬模頭內(nèi)部與纖維浸漬，具體過(guò)程是，擠出機(jī)把樹(shù)脂擠入浸漬模頭內(nèi)，并沿著閉合的浸漬模頭上下兩個(gè)流道流出，通過(guò)流道把樹(shù)脂涂覆在纖維表面，對(duì)纖維進(jìn)行包覆，帶有樹(shù)脂的纖維在浸漬模頭內(nèi)經(jīng)過(guò)若干對(duì)交錯(cuò)排布的浸漬波紋實(shí)現(xiàn)快速充分浸漬，擠出機(jī)溫度設(shè)置為170℃-300℃，模頭溫度范圍在 200-350℃；

(4)控制浸漬速度，浸漬后的融熔態(tài)片材經(jīng)過(guò)三輥定型裝置冷卻定型，隨后收卷得成品。

進(jìn)一步地，纖維浸漬的速度是20m/min-50m/min之間。

進(jìn)一步地，所述預(yù)浸料的寬幅在500mm-2000mm之間，預(yù)浸料厚度范圍在 0.15mm-1mm范圍內(nèi)，纖維質(zhì)量含量范圍40％-75％之間。

本實(shí)用新型的有益效果：