[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)增強型熱塑性復(fù)合材料的生產(chǎn)線以及加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011027664.9
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112318899B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范廣宏;陳國松;任張毓;朱增余;高立新;任明偉;周甘華;楊濤;羅國偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京機科國創(chuàng)輕量化科學(xué)研究院有限公司;廣東亞太新材料科技有限公司;奇瑞新能源汽車股份有限公司
• 主分類號: B29C70/50
• 分類號: B29C70/50;B29C70/54;B29B15/08
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

本申請公開了一種生產(chǎn)增強型熱塑性復(fù)合材料的生產(chǎn)線以及加工方法，設(shè)備包括：切割攪拌機構(gòu)，能夠?qū)Τ掷m(xù)向前移動的連續(xù)纖維卷材進(jìn)行切斷使之形成非連續(xù)纖維并且將非連續(xù)纖維與預(yù)先放入到切割攪拌機構(gòu)中的樹脂原材料進(jìn)行攪拌混合使之形成向外輸出的坯料；加熱機構(gòu)，用于對連續(xù)纖維補強片進(jìn)行加熱軟化；夾持機構(gòu)，設(shè)置在切割攪拌機構(gòu)之后，用于將切割攪拌機構(gòu)上輸出的坯料夾持到軟化后的連續(xù)纖維補強片上；加壓機構(gòu)，設(shè)置在夾持機構(gòu)之后，能夠?qū)ε髁弦约败浕蟮睦w維補強片同時進(jìn)行加壓使之形成熱塑性復(fù)合材料。本申請通過切割攪拌機構(gòu)、加熱機構(gòu)、夾持機構(gòu)以及加壓機構(gòu)，多個機構(gòu)相互配合，生產(chǎn)出流行性好且力學(xué)性能強的增強型熱塑性復(fù)合材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生產(chǎn)增強型熱塑性復(fù)合材料的生產(chǎn)線以及加工方法。

背景技術(shù)

熱塑性復(fù)合材料具有成形效果好、高效節(jié)拍、耐腐蝕、吸能等特性，在汽車、軌道交通、民用設(shè)施等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。加工熱塑性復(fù)合材料，目前一般采用LFT-D、注塑成形、GMT等，通過上述方法加工出來的復(fù)合材料強度低，應(yīng)用范圍較窄，無法滿足較高強度使用要求，限制了熱塑復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域和使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

(一)發(fā)明目的

為了克服以上不足，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)增強型熱塑性復(fù)合材料的生產(chǎn)線以及加工方法，以解決現(xiàn)有的熱塑性復(fù)合材料力學(xué)強度低的技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：

一種生產(chǎn)增強型熱塑性復(fù)合材料的生產(chǎn)線，包括：

切割攪拌機構(gòu)，能夠?qū)Τ掷m(xù)向前移動的連續(xù)纖維卷材進(jìn)行切斷使之形成非連續(xù)纖維并且將非連續(xù)纖維與預(yù)先放入到切割攪拌機構(gòu)中的樹脂原材料進(jìn)行攪拌混合使之形成向外輸出的坯料；

加熱機構(gòu)，用于對連續(xù)纖維補強片進(jìn)行加熱軟化；

夾持機構(gòu)，設(shè)置在切割攪拌機構(gòu)之后，用于將切割攪拌機構(gòu)上輸出的坯料夾持到軟化后的連續(xù)纖維補強片上；

加壓機構(gòu)，設(shè)置在夾持機構(gòu)之后，能夠?qū)ε髁弦约败浕蟮睦w維補強片同時進(jìn)行加壓使之形成熱塑性復(fù)合材料。

本申請的設(shè)備通過設(shè)置切割攪拌機構(gòu)、加熱機構(gòu)、夾持機構(gòu)以及加壓機構(gòu)，多個機構(gòu)相互配合，生產(chǎn)出含有非連續(xù)纖維、連續(xù)纖維以及樹脂原材料的增強型熱塑性復(fù)合材料，由于復(fù)合材料中含有連續(xù)纖維料，提高了熱塑性復(fù)合材料內(nèi)部纖維的方向性，增強了熱塑性復(fù)合材料的受力強度，非連續(xù)纖維保證了熱塑性復(fù)合材料的流動性，減少纖維的拉拽現(xiàn)象，熱塑性復(fù)合材料能夠?qū)?fù)雜結(jié)構(gòu)模具的凸起或者凹陷位置進(jìn)行充分填充，保證了生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的完整性，熱塑性復(fù)合材料可以應(yīng)用到不同的領(lǐng)域，應(yīng)用范圍廣，同時，本申請通過加熱機構(gòu)加熱軟化連續(xù)纖維并且通過加壓機構(gòu)將含有非連續(xù)纖維的坯料與加熱軟化連續(xù)纖維補強片進(jìn)行加壓結(jié)合，使非連續(xù)纖維和連續(xù)纖維的結(jié)合度更強，進(jìn)一步提升了熱塑性復(fù)合材料的流動性以及力學(xué)強度，本申請的設(shè)備加工過程全程實現(xiàn)機械自動化，無需人工手動作業(yè)，提高了生產(chǎn)效率。

在一些實施例中，夾持機構(gòu)包括：對稱傾斜設(shè)置形成倒八字形結(jié)構(gòu)的至少兩活動板，每塊活動板上設(shè)置有多個刺針，兩活動板受驅(qū)能夠相互靠近或遠(yuǎn)離帶動其上的刺針插入或拔出坯料和/或連續(xù)纖維補強片，通過活動板帶動刺針刺入到坯料和/或連續(xù)纖維補強片上，可以穩(wěn)定的夾持坯料和/或連續(xù)纖維補強片進(jìn)行移料，提高了夾料的穩(wěn)定性。

在一些實施例中，夾持機構(gòu)上設(shè)置有連接刺針用于加熱刺針的第一加熱組件，第一加熱組件可以對刺針進(jìn)行加熱，使得刺針移料過程中可以對坯料和/或連續(xù)纖維補強片進(jìn)行加熱，坯料和連續(xù)纖維補強片保持在高溫熔融狀態(tài)，便于坯料與連續(xù)纖維補強片融合以及便于坯料與連續(xù)纖維補強片壓模定型。