一种适用于碳纤维汽车零部件的在线混炼注塑工艺制造技术

技术编号:15590791 阅读:222 留言:0更新日期:2017-06-13 21:00
本发明专利技术公开了一种适用于碳纤维汽车零部件的在线混炼注塑工艺,实现所述工艺的设备包括:双螺杆挤出机、注塑机、自动上料机、强制侧喂料系统、模温机和冷水机;其特征在于:将按照配方树脂体系通过自动上料机和强制侧喂料系统将塑料粒子,添加剂和填料加入双螺杆机出机进行混炼和塑化;在螺杆的后段通过强制侧喂料系统加入回收碳纤维,并进一步混炼和塑化;混炼均匀的塑料和碳纤维经过强制侧喂料系统的喂料阀进入注塑机的注射缸;通过锁模单元将注塑模具闭合;打开注塑机的注射阀,将注塑机的注射缸中混炼均匀的塑料和碳纤维通过注塑机注射阀注入成型模具中,同时使用模温机控制温度,而后冷水机冷却固化并脱模即可得到半成品;将半成品脱模后经过修边等工序后即可得到所需产品。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于碳纤维汽车零部件的在线混炼注塑工艺
本专利技术涉及一种适用于碳纤维汽车零部件的在线混炼注塑工艺。
技术介绍
随着汽车工业的发展,人们对汽车的品质要求越来越高。为了适应时代的发展和消费者的需求,世界各地的汽车生产商也在不断地进行创新,不仅提高汽车零部件的功效和品质,而且对生产汽车零部件的一些工装及生产线也进行着各种改进,以提高生产效率和降低节约成本。目前汽车车身结构件和半结构件还是金属制品,为了汽车轻量化的实现,世界上发达国家使用新型的碳纤维材料来代替金属车身结构件和半结构件,以达到实现汽车轻量化。采用在线混炼注塑工艺制作的碳纤维零件具有强度高,密度低,尺寸稳定性高,产品质量稳定,表面质量高等优点,已广泛应用于航空航天,军用领域。碳纤维零件产品在汽车车身上的应用可大幅降低车身的重量,对提高燃油效率和减少汽车尾气排放有重要意义。目前已经有一些热塑性复合材料成型工艺如GMT,LFT-D和LFT-G等在汽车保险杠,防撞梁,前端模块,备胎仓上有了很多应用,单个零件或总成的重量减轻比例约为40-60%,对提高燃油效率和减少汽车尾气排放做出了重要贡献。但以上3种工艺均有一定的局限性。GMT和LFT-D主要采用模压工艺。即将加热好的GMT片料或LFT团料放入模具中,合模加压使片料或团料充满整个型腔后冷却固化即得到产品。模压工艺有一定的局限性,不太适合生产形状和尺寸较为复杂的件。LFT-G则是采用注塑工艺。将LFT的粒料加入注塑机中混炼然后注塑到模具中,冷却脱模即得到产品。注塑工艺比较简单,也可以成型复杂结构件,但LFT-G工艺增加了一道造粒的过程,即先要将纤维和塑料粒子通过挤出机混炼均匀并造粒后才能使用。而且二次注塑会进一步损伤纤维,使残留在产品中的纤维平均长度仅为1-2mm左右。制品的性能也大大降低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是,一般热塑性复合材料成型工艺自动化程度较低,成型周期较长,一般结构件的准备时间在30分钟左右,大型产品的成型时间甚至超过2小时,这种成型周期可以满足航空航天及其他批量化程度较低的行业需求,但很难满足汽车行业大规模,批量化生产需求的问题。本专利技术的技术方案是,一种适用于碳纤维汽车零部件的在线混炼注塑工艺,实现所述工艺的设备包括:双螺杆挤出机、注塑机、自动上料机、强制侧喂料系统、模温机和冷水机;其特征在于:将按照配方树脂体系通过自动上料机和强制侧喂料系统将塑料粒子,添加剂和填料加入双螺杆机出机进行混炼和塑化;在螺杆的后段通过强制侧喂料系统加入回收碳纤维,并进一步混炼和塑化;混炼均匀的塑料和碳纤维经过强制侧喂料系统的喂料阀进入注塑机的注射缸;通过锁模单元将注塑模具闭合;打开注塑机的注射阀,将注塑机的注射缸中混炼均匀的塑料和碳纤维通过注塑机注射阀注入成型模具中,同时使用模温机控制温度,而后冷水机冷却固化并脱模即可得到半成品;将半成品经过修边等工序后即可得到所需产品。其中,注塑机注射阀打开的同时关闭强制侧喂料系统的喂料阀,混炼均匀的塑料和碳纤维混合物会暂时存储在储料缸中,实现连续混炼和非连续注塑过程的有效结合。本专利技术的有益效果是,采用注塑工艺,工艺简单成熟,可成型复杂结构件;另没有二次注塑的加热过程,减少了一个塑化工序,降低了塑料的剪切力,减少了塑料的热损伤;只在螺杆的后段加热碳纤维,而后段的螺杆通过改造后大大降低对碳纤维的剪切和切碎,制品中的碳纤维长度得以保留,提高了制品的强度。继承了GMT,LFT-D及LFT-G工艺的优点,并克服了其缺点。附图说明图1为本专利技术所述的碳纤维汽车零部件的在线混炼注塑工艺图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本专利技术。参看图1,本专利技术是一种适用于碳纤维汽车零部件的在线混炼注塑工艺,实现所述工艺的设备包括:双螺杆挤出机1、注塑机2、自动上料机3、强制侧喂料系统4、模温机5和冷水机6。;其特征在于:将按照配方树脂体系通过自动上料机3和强制侧喂料系统4将塑料粒子7,添加剂8和填料9加入双螺杆机1出机进行混炼和塑化;在螺杆的后段通过强制侧喂料系统4加入回收碳纤维10,并进一步混炼和塑化;混炼均匀的塑料和碳纤维11经过强制侧喂料系统4的喂料阀进入注塑机2的注射缸;通过锁模单元将注塑模具12闭合;打开注塑机2的注射阀,将注塑机2的注射缸中混炼均匀的塑料和碳纤维11通过注塑机2注射阀注入成型模具12中,同时使用模温机5控制温度,而后冷水机6冷却固化并脱模即可得到半成品13;将半成品经过修边等工序后即可得到所需产品。其中,注塑机2注射阀打开的同时关闭强制侧喂料系统4的喂料阀,混炼均匀的塑料和碳纤维混合物会暂时存储在储料缸中,实现连续混炼和非连续注塑过程的有效结合。本专利技术采用了上述工艺流程,采用注塑工艺,工艺简单成熟,可成型复杂结构件;另没有二次注塑的加热过程,减少了一个塑化工序,降低了塑料的剪切力,减少了塑料的热损伤;只在螺杆的后段加热碳纤维,而后段的螺杆通过改造后大大降低对碳纤维的剪切和切碎,制品中的碳纤维长度得以保留,提高了制品的强度。继承了GMT,LFT-D及LFT-G工艺的优点,并克服了其缺点。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解,本专利技术不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理,在不脱离本专利技术精神和范围的前提下,本专利技术还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内,本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网
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一种适用于碳纤维汽车零部件的在线混炼注塑工艺

【技术保护点】
一种适用于碳纤维汽车零部件的在线混炼注塑工艺,实现所述工艺的设备包括:双螺杆挤出机、注塑机、自动上料机、强制侧喂料系统、模温机和冷水机;其特征在于:将按照配方树脂体系通过自动上料机和强制侧喂料系统将塑料粒子,添加剂和填料加入双螺杆机出机进行混炼和塑化;在螺杆的后段通过强制侧喂料系统加入回收碳纤维,并进一步混炼和塑化;混炼均匀的塑料和碳纤维经过强制侧喂料系统的喂料阀进入注塑机的注射缸;通过锁模单元将注塑模具闭合;打开注塑机的注射阀,将注塑机的注射缸中混炼均匀的塑料和碳纤维通过注塑机注射阀注入成型模具中,同时使用模温机控制温度,而后冷水机冷却固化并脱模即可得到半成品;将半成品经过修边等工序后即可得到所需产品。

【技术特征摘要】
1.一种适用于碳纤维汽车零部件的在线混炼注塑工艺,实现所述工艺的设备包括:双螺杆挤出机、注塑机、自动上料机、强制侧喂料系统、模温机和冷水机;其特征在于:将按照配方树脂体系通过自动上料机和强制侧喂料系统将塑料粒子,添加剂和填料加入双螺杆机出机进行混炼和塑化;在螺杆的后段通过强制侧喂料系统加入回收碳纤维,并进一步混炼和塑化;混炼均匀的塑料和碳纤维经过强制侧喂料系统的喂料阀进入注塑机的注射缸;通过锁模单元将注塑模具闭合;打...

【专利技术属性】
技术研发人员:周刚卡思腾李国民祝艳来朱正平
申请(专利权)人:宁波华翔汽车纤维研发有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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