[發明專利]一種纖維增強復合材料纏壓成型工藝及裝置

在審

• 申請號: 201810262542.4
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108372667A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 張博明;李宏福;王洋
• 申請（專利權）人: 泰安市中研復合材料科技有限公司;北京博簡復才技術咨詢有限公司
• 主分類號: B29C70/32
• 分類號: B29C70/32;B29C70/34;B29C70/54
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1.一種纖維增強復合材料纏壓成型工藝，其特征在于，該工藝過程包含放絲，展紗，預熱，浸漬，牽引纏繞，加壓固化成型，最后得成品。

2.如權利要求1所述的纖維增強復合材料纏壓成型工藝，其特征在于，具體包括如下步驟：

(1)放絲、展紗：將纖維紗軸固定放置在紗架上，通過展紗架進行展紗；

(2)預熱、浸漬：將纖維展紗進行預熱后進入浸膠裝置充分浸膠，通過浸膠裝置模頭的出口形成預浸料線材，再通過定型裝置形成表面光滑的預浸料線材或預浸帶；

(3)牽引、纏繞：將預浸料線材或預浸帶經過牽引纏繞裝置牽引，經模具纏繞成型得預成形體：

(4)加壓固化成型：將預成形體經由導軌或機械手臂推至模壓腔內，加壓固化成型。

3.如權利要求2所述的纖維增強復合材料纏壓成型工藝，其特征在于，所述步驟2中的預熱方式可采用紅外加熱、空氣對流加熱等多種形式，所述步驟2中的浸漬方法可采用熔融浸漬、溶液浸漬、粉末浸漬、反應浸漬、混編法浸漬等多種方法，所述步驟2定型后的預浸料線材或預浸帶可在進行展紗操作。

4.如權利要求2所述的纖維增強復合材料纏壓成型工藝，其特征在于，所述步驟3纏繞成型具體操作為：將熔融的預浸料線材或預浸帶在短時間內通過模具，并通過壓力輥施加壓力，并在纏繞的過程中進行合理的加熱，防止樹脂在纏繞過程中冷卻凝固，導致層內和層間粘結不良，嚴重影響制品性能。

5.如權利要求2所述的纖維增強復合材料纏壓成型工藝，其特征在于，所述步驟4中預成形體的樹脂基體為熱塑性樹脂時，預成形體需進行加熱，加熱溫度為220-260℃，模具溫度為60-160℃；預成形體的樹脂基體為熱固性樹脂時不需加熱，模具溫度為80-180℃。

6.一種纖維增強復合材料纏壓成型裝置，其特征在于，包括：放絲機、展紗架、預熱裝置、浸漬裝置、定型裝置、纏繞牽引裝置和模壓裝置；放絲機放置于最前端，其后依次設置展紗架、預熱裝置、浸漬裝置、定型裝置、纏繞牽引裝置和模壓裝置，纖維放絲后經過展紗架進入預熱裝置，纖維進行預熱后進入浸膠裝置充分浸膠后經定型裝置定型，定型后的預浸料經牽引纏繞裝置牽引纏繞得預成形體，預成形體通過模壓裝置模壓成型。

7.如權利要求6所述的纖維增強復合材料纏壓成型裝置，其特征在于，所述浸漬裝置由單螺桿擠出機、機頭浸漬模具組成，所述機頭浸漬模具內設置有浸漬槽和浸漬輥，浸漬輥安裝在浸漬槽內。

8.如權利要求6所述的纖維增強復合材料纏壓成型裝置，其特征在于，所述纏繞牽引裝置由牽引裝置、纏繞裝置組成，所述纏繞裝置由熱空氣槍、紅外測溫儀、壓力輥、傳動軸、伺服電機及纏繞模具組成，所述熱空氣槍、紅外測溫儀設置于纏繞模具上方，所述壓力輥連接到纏繞模具上對纏繞模具上的預浸料進行壓實，所述纏繞模具安裝在傳動軸上，通過伺服電機控制傳動軸轉動。

9.如權利要求6所述的纖維增強復合材料纏壓成型裝置，其特征在于，所述模壓裝置依次由水平導軌，紅外加熱板，物料架和模壓模具組成，所述物料架放置在水平導軌上并通過滑輪與之滑動連接，所述紅外加熱板水平設置在水平導軌上下兩側，所述模壓模具設置在紅外加熱板后端。

10.權利要求1所述的纖維增強復合材料纏壓成型工藝在連續制備回轉體、3D打印熱塑性預浸線材中的應用，其特征在于，所述回轉體包括窗框、門框、管材、氣瓶及板材的應用。