[發明專利]一種連續碳纖維增強PEEK預浸料生產工藝及設備

在審

• 申請號: 202110698694.0
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113334626A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 李易紅;范云星;余軍建;鞠川蘇
• 申請（專利權）人: 四川興宇航科技有限公司
• 主分類號: B29B15/12
• 分類號: B29B15/12;B29B15/14;B29C70/50;B29B13/02
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 李曉

1.一種連續碳纖維增強PEEK預浸料生產工藝，其特征在于，包括以下步驟：

一、穿紗及展紗：將碳纖維從紗架(1)引出，依次經過導向輥組、篦子(3)以及展紗輥組，使碳纖維展開到需要的寬度并分布均勻；

二、除上漿劑：將展紗后的碳纖維送入帶有張力輥組的高溫烘箱(5)；

三、雙面涂膠：利用兩套擠出機、流延膜模具(7)以及擠出模頭(8)，配合沿送料方向依次設置的第一涂膠輥筒(9)和第二涂膠輥筒(18)，從碳纖維的上、下兩面進行涂膠；

四、浸膠：涂膠后的碳纖維通過成型浸漬模具(12)，在截面積逐漸縮小的S型型腔(13)的作用下，進一步浸潤定型，成為半成品預浸料；

五、冷卻：半成品預浸料通過冷卻平臺(14)快速冷卻定型；

六、在線檢測：利用在線測重儀(15)對定型后的預浸料進行質量在線檢測，并依據在線檢測結果及時調節擠出機的擠出量，直到預浸料單位面積重量以及表觀質量均滿足要求，得到成品預浸料；

七、收卷：成品預浸料經過牽引輥組，然后通過收卷裝置(17)收卷待用。

2.根據權利要求1所述的一種連續碳纖維增強PEEK預浸料生產工藝，其特征在于，所述步驟三具體包括以下步驟：

S1、將擠出機、流延膜模具(7)、第一涂膠輥筒(9)以及第二涂膠輥筒(18)的溫度升至380℃-400℃；

S2、將PEEK樹脂加入擠出機，通過擠出機將一定量的樹脂連續、均勻、精確的擠入流延膜模具(7)，形成樹脂膜；

S3、通過擠出模頭(8)將樹脂膜涂覆在轉動的第一涂膠輥筒(9)、第二涂膠輥筒(18)上，并利用刮刀(10)將第一涂膠輥筒(9)、第二涂膠輥筒(18)表面的熔融態的樹脂膜刮均勻；

S4、通過第一涂膠輥筒(9)、第二涂膠輥筒(18)與碳纖維的同步運動，使樹脂涂覆并初步浸入碳纖維表面；

S5、利用分離刀片(11)輔助剝離即將離開第一涂膠輥筒(9)、第二涂膠輥筒(18)表面的樹脂和碳纖維。

3.根據權利要求1或2所述的一種連續碳纖維增強PEEK預浸料生產工藝，其特征在于，所述步驟二中的高溫烘箱(5)內的溫度為450℃-500℃。

4.根據權利要求1或2所述的一種連續碳纖維增強PEEK預浸料生產工藝，其特征在于，所述步驟四中的成型浸漬模具(12)的S型型腔(13)內的溫度為390℃-410℃。

5.根據權利要求1或2所述的一種連續碳纖維增強PEEK預浸料生產工藝，其特征在于，所述步驟五中的冷卻平臺(14)的冷卻介質選用自來水。

6.一種連續碳纖維增強PEEK預浸料生產設備，其特征在于，包括沿送料方向依次設置的紗架(1)、導向輥組、篦子(3)、展紗輥組、高溫烘箱(5)、第一涂膠輥筒(9)、第二涂膠輥筒(18)、成型浸漬模具(12)、冷卻平臺(14)、在線測重儀(15)、牽引輥組以及收卷裝置(17)；其中，所述第一涂膠輥筒(9)和第二涂膠輥筒(18)沿送料方向依次設置且輥面相切，所述第一涂膠輥筒(9)上方、第二涂膠輥筒(18)下方皆設有擠出模頭(8)正對其表面的流延膜模具(7)，所述流延膜模具(7)靠近高溫烘箱(5)的一側還設有用于刮平樹脂的刮刀(10)，所述第一涂膠輥筒(9)與碳纖維的分離處、第二涂膠輥筒(18)與碳纖維的分離處皆設有分離刀片(11)；所述成型浸漬模具(12)內設有沿送料方向截面積逐漸縮小的S型型腔(13)。

7.根據權利要求6所述的一種連續碳纖維增強PEEK預浸料生產設備，其特征在于，所述導向輥組包括兩條上下相對布置的導向輥(2)；所述展紗輥組包括多條沿送料方向依次設置的展紗輥(4)；所述牽引輥組包括兩條上下相對布置的牽引輥(16)。

8.根據權利要求7所述的一種連續碳纖維增強PEEK預浸料生產設備，其特征在于，相鄰的所述展紗輥(4)上下錯位布置。