[實用新型]一種熱塑性復合材料電阻焊模塊

有效

• 申請號: 201920161357.6
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN209566508U
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 王孝軍;楊杰;張守玉;陳同海;張剛;龍盛如
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃先進高分子材料研究所有限公司;南京特塑復合材料有限公司
• 主分類號: B29C65/02
• 分類號: B29C65/02;B29C65/18
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 劉文娟

本實用新型公開了一種能夠避免膠接、機械連接和以金屬件作為焊接原件產生的缺陷的熱塑性復合材料電阻焊模塊。該熱塑性復合材料電阻焊模塊包括焊接區、過渡區、連接區、控制區；所述焊接區的兩側均設置有過渡區；所述過渡區的一側設置有連接區；所述過渡區位于焊接區與連接區之間。采用該熱塑性復合材料電阻焊模塊能夠實現熱塑性復合材料的快速連接及修復、操作便捷；同時，對操作人員、工況及裝備要求低、可適用于平板及單曲率結構、焊接成本低、自增強連接、模塊化、可以實現批量化應用。

技術領域

本實用新型涉及復合材料連接技術領域，尤其是一種熱塑性復合材料電阻焊模塊。

背景技術

眾所周知的：復合材料連接技術在復合材料結構中起著重要作用，其主要有三種連接類型：膠接、機械連接和混合連接；上述連接方式，均有明顯的連接界面，不能體現結構的整體性，在受載方面存在一定的缺陷。

申請號201810206549.4的專利公開了碳纖維復合材料立體桁架的膠接裝配方法，其通過膠接的方式將主體結構和壓緊接頭及斜接頭連接在一起；該連接方式存在以下缺陷：膠接強度分散性大，剝離強度低，不能傳遞較大的載荷。

申請號201711257277.2的專利公開了一種SiC/SiC復合材料的連接方法，其采用螺釘連接，起到了緊固連接的作用；但是機械連接存在以下缺陷：由于復合材料開孔使連續纖維被切斷，破壞材料的整體性，并導致孔邊出現應力集中，導致承受載荷的能力大幅度降低。

申請號201210006602.9的專利公開了增強電熱熔帶及其連接塑料管道的連接結構和連接方法，其采用金屬絲網或金屬孔板通過其連接電源來連接塑料管道；該性能連接方式存在以下缺點：金屬與樹脂基體界面結合性差。

針對上述連接產生的缺陷，本實用新型設計了一種熱塑性復合材料電阻焊模塊。而本實用新型采用的熱塑性材料電阻焊接，屬于本體焊接，焊接后材料呈現一體化結構。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠避免膠接、機械連接和以金屬件作為焊接原件產生的缺陷的熱塑性復合材料電阻焊模塊。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種熱塑性復合材料電阻焊模塊，包括焊接區、過渡區、連接區、控制區；所述焊接區的兩側均設置有過渡區；所述過渡區的一側設置有連接區；所述過渡區位于焊接區與連接區之間；

所述焊接區包括熱塑性復合材料層，所述熱塑性復合材料層內設置有均勻分布的碳纖維復合材料層；所述熱塑性復合材料層兩側均設置有樹脂層；

所述過渡區設置有柔性導電材料制作的連接件；所述連接區設置有金屬導線和金屬連接片；所述控制區包括電阻焊模塊的信號輸入系統和信號輸出系統；

所述信號輸出系統包括：電源輸入端、功率控制端、溫度控制和電源保護器；所述信號輸入系統包括：溫控監視系統；

所述電源輸入端為焊接區提供電源，所述功率控制端調節焊接區焊接功率；所述溫度控制用于控制焊接區的焊接溫度；所述電源保護器用于保護電源的輸入；

所述控制區內設置的電源輸入端、功率控制端、溫度控制和電源保護器通過連接區內的金屬導線和金屬連接片與過渡區內的連接件電連接；所述連接區內的金屬連接片通過所述過渡區的連接件與焊接區的碳纖維復合材料層電連接；所述的溫控監視系統與焊接區連接，實時反饋焊接區的溫度。

進一步的，所述焊接區為連續碳纖維增強熱塑性復合材料預浸料，所述復合材料層的厚度為0.05mm-1.00mm，所述樹脂層的厚度為5μm-100μm。

優選的，所述焊接區為連續碳纖維增強熱塑性復合材料預浸料，所述樹脂層為PPS、 PEEK、PASS、PA或PP。