[發明專利]面向自動鋪放的單向高粘預浸窄帶制備方法

在審

• 申請號: 202010783961.X
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111941822A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 王顯峰;朱威;于肖;肖軍;李亮;居相文;張浩天;葉帆
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B29C63/02
• 分類號: B29C63/02;B65H18/08;B65H20/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 張天哲

本發明公開了一種面向自動鋪放的單向高粘預浸窄帶制備方法，屬于復合材料鋪放成型領域。其步驟主要包括：寬幅預浸料及PE膜開卷與背襯紙復卷、寬幅預浸料與寬幅PE膜糾偏校正、預浸料再覆膜、預浸料分切、對預浸窄帶進行螺旋復繞成筒。利用本方法可綠色高效的制備出長度連續、寬度恒定、良好收卷與退卷的自動鋪放用高粘預浸窄帶。

技術領域

本發明涉及一種復合材料自動鋪放成型領域，具體涉及一種面向自動鋪放的單向高粘預浸窄帶制備方法。

背景技術

復合材料自動鋪放技術其實質是一種低成本的先進復合材料構件制造技術，其能有效發揮出復合材料本身所具有的組件質量穩定、可設計性好和易整體成型的優點。復合材料自動鋪放技術方法包括單向帶纏繞（AFW）、自動鋪帶（AWL）以及自動鋪絲（AFP）等。

復合材料自動鋪放是利用鋪放機器并采用計算機自動控制技術取代手工鋪疊，由機器的壓實系統把預浸帶（窄帶）鋪放在模具表面，通過調整纖維分布和方向，按需布局，能夠給出精確的自動鋪放控制參數，這些參數對于產品的性能和質量具有重要影響，并能大幅降低制造成本。預浸窄帶由寬幅預浸料進行分切獲得，然而，在分切過程中，不同種類的預浸料其樹脂的粘性有一定變化。對于粘性較高的預浸料，在分切的過程中，由于樹脂的粘性，勢必會出現粘刀粘輥現象，這時，就需要高頻率的清理刀片和過輥，導致分切工作進行緩慢，甚至無法進行，而且制備出的預浸窄帶不等寬、不連續，無法滿足鋪放要求。

針對單向高粘預浸窄帶的分切，傳統的解決方法是建造恒溫車間并在恒溫車間內進行預浸料的分切，利用恒定低溫來適度降低預浸料樹脂的粘性。但是這種方式的能源消耗無疑是巨大的，且不能從根本上解決單向高粘預浸料的粘刀粘輥問題，也不能保證分切得到的預浸窄帶的良好質量。

針對高粘預浸料，如何獲得邊緣齊整、寬度均勻、長度連續的預浸窄帶是自動鋪放成形技術得以應用的基礎，如何提高預浸窄帶的長度，保證預浸窄帶的良好退卷，將對提高自動鋪放成形工藝的效率有重要貢獻。

發明內容

本發明的目的在于解決上述技術問題,提出一種方法,針對粘性較高的預浸料，獲得適用于自動鋪放成形工藝所需的高粘性長度連續、寬度恒定及退卷良好的單向預浸窄帶。

面向自動鋪放的單向高粘預浸窄帶制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）前處理，首先寬幅預浸料及PE膜開卷與背襯紙復卷；隨后寬幅預浸料與寬幅PE膜經糾偏裝置糾偏校正并進行覆膜；

2）分切處理，將經過前處理后的預浸料通過圓刀分切裝置分切成若干條寬度相等且恒定的預浸窄帶；

3）復卷處理，對分切處理后的預浸窄帶進行螺旋復繞成筒。

具體的，所用原料為按目前常規方法制備的高粘單向預浸料。因樹脂處于未固化狀態且有一定的粘性，為防止相鄰層粘在一起，在預浸料出廠時，在預浸料的兩側表面會分別會貼覆一層膜和背襯紙，由于背襯紙在分切過程中會產生紙屑粘附在預浸窄帶表面，造成污染，從而影響預浸料的使用性能，因此要在預浸料進入分切單元之前將背襯紙剝離并重新復卷。

而與背襯紙相比，預浸料另一表面貼覆的離型膜在分切過程中則不會產生類似于上述的污染。同時，離型膜的存在也可以防止預浸料中所含樹脂的在刀具表面的粘附，因此可以與預浸料一起進入分切單元。而由于預浸料中樹脂成分的不同，存在一部分高粘預浸料。對于這種高粘預浸料，即使預浸料一面貼覆離型膜，其未貼覆離型膜的另一面在經過分切單元時也會出現樹脂在刀具表面的粘附，從而影響后續分切質量。另一方面，在對分切好的預浸窄帶復繞成筒過程中，預浸料與過輥的直接接觸又導致樹脂在過輥上粘附，從而影響后續收卷質量。綜上所述，對于一側貼覆背襯紙、一側貼覆離型膜的寬幅高粘預浸料分切時應去紙帶膜，并在經過分切單元前給其未貼覆離型膜的一側附上寬度足夠的PE膜。

本發明采用了圓刀分切，相鄰刀片間的間距決定了分切出來的預浸窄帶的寬度。