[實用新型]一種可調控熱塑性復合材料快速成型系統

有效

• 申請號: 202222876366.8
• 申請日: 2022-10-31
• 公開（公告）號: CN218985822U
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 王智永;顧勇濤;王川;呂茂天;陳期偉;孫偉鋒
• 申請（專利權）人: 江蘇亨睿航空工業有限公司;亨弗勞恩（江蘇）復合材料研發有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/46;B29C70/54
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本發明公開了一種可調控熱塑性復合材料快速成型系統，包括一控制器、一水平輸送裝置，以及設置在水平輸送裝置上的一上料/下料平臺、至少一熱壓成型機、至少一冷壓成型機、至少一暫存平臺；所述熱壓成型機和冷壓成型機具體設置在水平輸送裝置側邊，所述水平輸送裝置上設置有停放位置，停放位置下方還設置有升降移載機構，實現模具在停放位置與熱壓成型機熱壓位置/冷壓成型機冷壓位置之間的相互轉移；所述水平輸送裝置受控制器控制進行雙向擇一輸送。通過分別設置熱壓成型機和冷壓成型機配比數目，對熱塑性復合材料實現熱壓機和冷壓機的連續生產，從而提高生產節拍達到快速成形效果。

技術領域

本發明屬于復合材料領域，尤其涉及一種可調控熱塑性復合材料快速成型設備及方法。

技術背景

模壓成型工藝是指將粉狀、粒狀或纖維狀的塑料放入成型模具型腔中，然后閉模，經加熱、加壓使其成型固化，再冷卻取出。由于目前的模壓成型工藝，加熱和冷卻都在模壓機上完成，模具的升降溫速度會依據尺寸而局限，因此完成一模次所需時間較長，連續生產時模壓機需要反復加熱加壓和冷卻，生產效率低，還存在能耗浪費。CN112140578?A公開了一種熱塑性復合材料一體化制品成型的生產設備及生產方法，通過設置閉合的傳送鏈，以及在傳送鏈上依次安裝的紅外輻射加熱爐對經過其的纖維預浸板加熱軟化，再由機械手轉移到模壓模具進行模壓。該方法雖然可以實現自動化，提升工作效率，但是通過機械手臂對軟化的預浸料進行轉運，存在一定的難度，且環形閉合的傳送鏈，對場地和空間要求高。同時紅外線加熱也僅能適用薄型的產品，對于大型、厚型的產品，無法保證加熱塑形過程中，材料內部壓力的均勻施加，容易出現固化程度不均，脫層等問題。

CN113001859?A公開了一種熱塑性復合材料快速成型裝備，成型裝備包括上模具移動式加熱模塊、上模具固定式冷卻模塊、上模具固定式冷卻模塊支撐體、上模具固定板、下模具移動式加熱模塊、下模具固定式冷卻模塊、下模具固定式冷卻模塊支撐體、下模具移動板及上下模具移動式加熱模塊移動平臺；上(下)?模具固定式冷卻模塊、上(下)模具固定式冷卻模塊支撐體和上(下)模具固定板為整體結構，構成“工”字結構，其左右兩側空間提供上(下)模具移動式加熱模塊工作腔體。成型裝備均共用一套加熱模塊；在某組裝備進入冷卻程序時，可將加熱模塊移至于另一組成型裝備進行加熱，進而實現了復合材料的快速成型，同時保證了生產的連續性。該裝備采用僅上或下一套加熱模塊，升降溫效率低，均勻度較差，不適應做大型件和厚件，適應產品種類比較單一。

CN113954275?A公開了一種熱塑性復合材料一體化快速成型方法，通過確定熱塑性預浸料樹脂基體的玻璃化轉變溫度和熔點溫度，預浸料裁剪鋪層；預浸料焊接處理得到預浸板，將成型模具加熱到熱塑性預浸料樹脂基體的玻璃化轉變溫度以上保溫，鋪放預浸板；將加熱片組覆于預浸板上，預浸料樹脂基體熔融后，移除加熱片組，沖壓合模，保壓固化；泄壓脫模，將高溫制品轉運至室溫模具中合模降溫，制品冷卻至玻璃化轉變溫度以下后，脫模獲得制品。該發明雖然將熱壓成型和冷卻定性采用兩個模具完成，避免了傳統模壓采用同一模具要相繼完成熱壓成型和冷卻定型兩個過程，生產效率低的問題，但是由于將熱壓固化后的高溫制品轉移至室溫模具，該轉移過程不保壓，會導致產品不致密等缺陷，同時制品與模具定位不準等操作困難，進而影響成品質量。而采用加熱片加熱，對于大件、厚件等制品，會加熱不均，進而也影響產品質量。

實用新型內容

有鑒于此，為解決上述問題，本發明提出一種適用于熱塑性復合材料快速成型設備及方法，將熱壓成型和冷壓成型分開，使熱壓機和冷壓機分別連續作業，提高生產效率。