[發明專利]一種高性能熱塑性復合材料工字梁的拉擠成型方法

在審

• 申請號: 202110609762.1
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113320191A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 周曉東;王子健
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B29C70/52
• 分類號: B29C70/52
• 代理公司: 上海領洋專利代理事務所(普通合伙) 31292
• 代理人: 羅曉鵬

1.一種高性能熱塑性復合材料工字梁的拉擠成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據工字梁的截面積尺寸設計拉擠成型模具和冷卻定型模具；

(2)依據連續纖維增強熱塑性復合材料預浸帶中連續纖維的含量計算預浸帶理論進料量，按照一定倍數放大得到預浸帶實際進料量，進料；

(3)設定所述拉擠成型模具的加工溫度為220–290℃和所述冷卻定型模具的加工溫度梯度為(55–85)℃–(75–105)℃–(115–145)℃，升溫至設定溫度并穩定后，在拉擠速度為50–110mm/min的條件下依次進行拉擠成型和冷卻定型，得到高性能熱塑性復合材料工字梁；

或還包括纖維網格布經過處理劑處理后添加到步驟(2)中所述連續纖維增強熱塑性復合材料預浸帶的進料中進行補強的步驟。

2.根據權利要求1所述高性能熱塑性復合材料工字梁的拉擠成型方法，其特征在于，步驟(1)中，所述拉擠成型模具的截面積為工字梁結構件截面積的10–30倍，依次分為進料段、漸縮段和出料段，且所述漸縮段的錐度為2–5：50。

3.根據權利要求2所述高性能熱塑性復合材料工字梁的拉擠成型方法，其特征在于，步驟(1)中，所述進料段、漸縮段和出料段的長度比值為3:5:2。

4.根據權利要求1所述高性能熱塑性復合材料工字梁的拉擠成型方法，其特征在于，步驟(1)中，所述冷卻定型模具的截面積為工字梁結構件截面積的10–30倍，其冷卻水流道的總截面積為2×10^-5–6×10^-5m²。

5.根據權利要求1所述高性能熱塑性復合材料工字梁的拉擠成型方法，其特征在于，

步驟(2)中，所述連續纖維增強熱塑性復合材料預浸帶中采用的連續纖維選自玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、高硼硅纖維或芳綸纖維中的一種或兩種以上組合；和/或

所述連續纖維增強熱塑性復合材料預浸帶中采用的熱塑性樹脂選自聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸、聚碳酸酯或聚醚醚酮中的一種。

6.根據權利要求1所述高性能熱塑性復合材料工字梁的拉擠成型方法，其特征在于，步驟(2)中，所述預浸帶實際進料量為預浸帶理論進料量的1.1–1.2倍。

7.根據權利要求1所述高性能熱塑性復合材料工字梁的拉擠成型方法，其特征在于，所述處理劑選自聚丙烯蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯乳液或聚乙烯乳液中的一種或兩種以上組合。

8.根據權利要求1所述高性能熱塑性復合材料工字梁的拉擠成型方法，其特征在于，所述纖維網格布選自玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、高硼硅纖維或芳綸纖維中的一種制備的網格布，其與所述預浸帶的質量比為1：5–10。

9.根據權利要求8所述高性能熱塑性復合材料工字梁的拉擠成型方法，其特征在于，所述纖維網格布為玻璃纖維網格步，其以夾層的形式添加到所述連續纖維增強熱塑性復合材料預浸帶的層間。

10.根據權利要求1所述高性能熱塑性復合材料工字梁的拉擠成型方法，其特征在于，步驟(3)中，所述拉擠成型模具的加工溫度為235℃，所述冷卻定型模具的加工溫度梯度為65℃–85℃–125℃，所述拉擠速度為80mm/min。