[發(fā)明專利]熱塑性芯材的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910390900.4
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110228210A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設計）人: 梁文斌;張志成;馬伊;文成玉
• 申請（專利權(quán)）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: B29C65/74
• 分類號: B29C65/74;B29C65/70;B29C65/78;B29C65/80;B29L31/60
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 鄺圓暉;李健

本發(fā)明公開了一種熱塑性芯材的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)設備，生產(chǎn)方法包括：沿流水線輸出方向(X)持續(xù)輸出平整的片材(10)；將片材分割加工成沿寬邊輸出方向(Y)等寬且沿流水線輸出方向呈帶狀的多個片材單元，至少部分的片材單元上加工有沿流水線輸出方向重復呈現(xiàn)的非閉合的幾何形狀體；將片材單元分別翻轉(zhuǎn)預設角度，使得片材單元寬度方向(W)與寬邊輸出方向之間形成夾角(a)；沿各個片材單元收攏并層疊拼接成單元組合體。生產(chǎn)設備包括熱塑材料成型設備、片材單元加工成型組件、導向定位組件及加熱組件或膠槍等。本發(fā)明能夠低成本、大批量生產(chǎn)出適于對結(jié)構(gòu)強度要求苛刻、功能要求多樣化的應用領(lǐng)域的熱塑性芯材。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料成型技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種熱塑性材料及其生產(chǎn)方法和生產(chǎn)設備。

背景技術(shù)

由熱塑性芯材形成的熱塑性三明治復合材料的質(zhì)量輕、強度高，具備優(yōu)異的比強度、可設計性、可回收利用等優(yōu)點，在輕載貨運、冷鏈物流、建筑模板和航空物流等領(lǐng)域有廣泛應用。

然而，市面上的熱塑性芯材的類型很少，大致有兩類，一種是圓管蜂窩芯結(jié)構(gòu)，另一者是半封閉折疊蜂窩結(jié)構(gòu)。前者通過擠出較厚壁厚的單根圓管，吹塑形成壁厚小的薄管，將多根薄管疊加成坨后放入烘箱中，加熱粘接形成蜂窩體結(jié)構(gòu)。后者通過在持續(xù)輸出的平面片材上通過吸塑等工藝產(chǎn)生塑性形變，從而形成半蜂窩結(jié)構(gòu)，進而可沿設定方向相互折疊成蜂窩體結(jié)構(gòu)。前者的工藝簡單，但生產(chǎn)不連續(xù)，生產(chǎn)效率低成本高。后者雖然工藝生產(chǎn)連續(xù)，但物料浪費較多。

尤其重要的是，二者的生產(chǎn)工藝中存在吹塑或吸塑過程，導致制件壁厚較薄，無法填充結(jié)構(gòu)填料或功能填料，或者填充填料后容易在后續(xù)工藝過程中產(chǎn)生填料破壁，從而導致現(xiàn)有的熱塑性芯材在增強結(jié)構(gòu)強度及功能需求多樣化方面存在瓶頸。現(xiàn)有生產(chǎn)方式難以在兼顧加工工藝、加工效率和加工成本等情況下，批量化生產(chǎn)出符合需求輕質(zhì)、重載、多功能的熱塑性芯材，以滿足需求量和結(jié)構(gòu)強度要求越來越苛刻的各個應用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型的熱塑性芯材的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)設備，能夠低成本、大批量生產(chǎn)出適于對結(jié)構(gòu)強度要求苛刻的應用領(lǐng)域的熱塑性芯材。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種熱塑性芯材的生產(chǎn)方法，包括：

沿流水線輸出方向持續(xù)輸出平整的片材；

將所述片材分割加工成沿該片材的寬邊輸出方向等寬且沿所述流水線輸出方向呈帶狀的多個片材單元，其中至少部分的所述片材單元的片材表面上加工有沿所述流水線輸出方向重復呈現(xiàn)的非閉合的幾何形狀體；

將分割加工后的各個所述片材單元分別翻轉(zhuǎn)預設角度，使得翻轉(zhuǎn)后的所述片材單元的長度方向保持沿所述流水線輸出方向，所述片材單元的寬度方向與所述片材的寬邊輸出方向之間形成夾角；

沿所述寬邊輸出方向?qū)⒎D(zhuǎn)后的各個所述片材單元收攏并層疊拼接成單元組合體。

其中可選擇地，可先將片材分割而后在分割后的各個片材單元上進行加工。即，將所述片材分割加工成沿該片材的寬邊輸出方向等寬且沿所述流水線輸出方向呈帶狀的多個片材單元包括：

沿所述流水線輸出方向切割所述片材并分割成沿所述片材的寬邊輸出方向等寬的多個片材單元帶；

在至少部分的所述片材單元帶的片材表面上相應地加工出所述幾何形狀體。

可選擇地，也可直接在片材上先加工再進行分割。即，將所述片材分割加工成沿該片材的寬邊輸出方向等寬且沿所述流水線輸出方向呈帶狀的多個片材單元包括：

在所述片材的至少部分的片材表面上加工出所述幾何形狀體；

沿寬邊輸出方向等寬切割加工后的所述片材，以形成多個所述片材單元。