碳纤维增强热塑性复合材料单向带的模内复合装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于碳纤维复合材料制备装置的技术领域，具体涉及一种碳纤维增强热塑性复合材料单向带的模内复合装置，所述的模内复合装置包括开合模电机和复合模具，所述开合模电机设置在复合模具的顶部外侧，所述的复合模具包括上模板、下模板、牵引辊、张力辊、轧辊、上模、下模、轧辊间隙调整手轮、电机和链轮张紧装置。本实用新型专利技术利用张力辊和扎辊，经过反复单面浸渍和一次双面滚压，解决了纤维不易浸润的问题。本实用新型专利技术通过轧辊间隙调整手轮改变上下轧辊之间的间隙来调节单向带的厚度，解决了单向带的厚度不可调的问题。本实用新型专利技术能够通过控制加热板的温度来控制熔池内部的温度从而调节树脂的加热温度范围。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于碳纤维复合材料制备装置的
，具体涉及一种碳纤维增强热塑性复合材料单向带的模内复合装置。
技术介绍
碳纤维复合材料与其他材料相比具有比强度、比模量高，安全性高，抗疲劳性好，减震能力强，可设计性强等优点。但是目前碳纤维复合材料基体还是以热固性树脂体系为主，该技术成熟，短时期内虽然还有一定的需求和市场，但因热固性树脂体系不利于提高生产效率，并且产品使用后无法回收再利用，只能粉碎掩埋，对环境造成负担，其中的碳纤维也无法重新利用。所以一定程度阻碍了热固性材料及碳复合材料的市场增长，以热塑性树脂为基体的高性能复合材料的发展已经成为主流和趋势。与热固性树脂基复合材料相比，热塑性基体成型加工周期更短，加工方法更简便，并且加工过程中产生废料较少或不产生废料，可以回收再利用。碳纤维一般采用拉挤成型工艺，首先将浸渍过树脂胶液的连续纤维束或带状织物在牵引装置作用下通过成型模而定型；其次，在模中或固化炉中固化，制成具有特定横截面形状和长度不受限制的复合材料。拉挤成型过程中，要求增强纤维的强度高、集束性好、不发生悬垂和容易被树脂胶液浸润。其拉挤成型的关键在于增强材料的浸渍。在拉挤成型工艺中，目前常用的方法如热熔涂覆法和混编法。热熔涂覆法是使增强材料通过熔融树脂，浸渍树脂后在成型模中冷却定型；但是复合装置设计制造复杂，投资高，制品尺寸受设备限制，一般只适合制备批量的中小型制品，难以根据需要调节其所需的厚度和宽度，给生产加工带来了一定的不便。另外此方法是先进行熔融树脂的浸渍树脂，然后在成型模中冷却定型，这种方法产品成型周期长。此外热塑性树脂的熔体粘度很高,一般大于1000Pa·s,难以使增强纤维获得良好浸渍，因此制备纤维增强热塑性复合材料的关键技术是解决热塑性树脂对增强纤维的浸渍。
技术实现思路
本技术提供了一种碳纤维增强热塑性复合材料单向带的模内复合装置，解决了熔体黏度高对纤维不易浸渍的问题，使单向带厚度可调，同时进行树脂浸渍碳纤维和复合成型，缩短了产品成型周期，树脂的加热温度可调。综上所述，为了达到上述目的，本技术提供了一种碳纤维增强热塑性复合材料单向带的模内复合装置，该模内复合装置包括开合模电机和复合模具，其特征在于：所述开合模电机设置在复合模具的顶部外侧，所述的复合模具包括上模板、下模板、牵引辊、张力辊、轧辊、上模、下模、轧辊间隙调整手轮、加热板、电机和链轮张紧装置，所述的上模板和下模板水平的设置在复合模具中，上模设有进料口，上模和下模中间设置有熔池，熔池内设有张力辊，熔池的一侧设有牵引辊，牵引辊分为上牵引辊和下牵引辊，上牵引辊和下牵引辊分别对称的固定在上模板和下模板上；熔池的另一侧设有轧辊，轧辊分为上轧辊和下轧辊，上轧辊和下轧辊分别对称的固定在上模板和下模板上；上轧辊设有轧辊间隙调整手轮；复合模具底部设有电机和链轮张紧装置，链轮张紧装置的传动装置依次通过电机、上牵引辊、下牵引辊、上轧辊、下轧辊和链轮张紧装置，由电机带动牵引辊和轧辊转动；加热板分别对称的设置在上模和下模的外侧，上下共六组12个加热板。进一步，所述传动装置还可以是传动链或传送带。进一步，所述张力辊共设有4～6对。本技术产生的有益效果：本技术采用熔融预浸法制备碳纤维增强热塑性复合材料单向带，该模内复合装置结构紧凑，对碳纤维损伤较小，同时通过多个张力辊和一对扎辊，经过反复单面浸渍和一次双面滚压，解决了熔体黏度高、对纤维不易浸润的问题。利用轧辊间隙调整手轮改变上下轧辊之间的间隙来调节单向带的厚度，解决了单向带的厚度不可调的问题。可通过控制12个加热板的温度来控制熔池内部的温度从而调节树脂的加热温度范围。附图说明图1为本技术的模内复合装置示意图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本技术作进一步的描述，但本技术的保护范围并不限于此。实施例1：如图1所示，一种碳纤维增强热塑性复合材料单向带的模内复合装置，该模内复合装置包括开合模电机1和复合模具，所述开合模电机1设置在复合模具的顶部外侧，所述的复合模具包括轧辊间隙调整手轮2、上模板3、上模4、轧辊5、下模6、张力辊7、加热板8、链轮张紧装置9、电机10、传动链11、支架12、牵引辊13、进料口14、下模板15。上模4和下模6中间设有熔池，复合模具通过进料口14与挤出机相连，熔融的聚合物由进料口14进入形成熔池，熔池的一侧设有牵引辊13，牵引辊13分为上牵引辊和下牵引辊，上牵引辊和下牵引辊分别对称的固定在上模板3和下模板15上；熔池的另一侧设有轧辊5，轧辊5分为上轧辊和下轧辊，上轧辊和下轧辊分别对称的固定在上模板3和下模板15上，张力辊7设置于熔池内，共设有4对；将已展宽的碳纤维导入牵引辊13，在人工辅助下穿过张力辊7和轧辊5，上轧辊上设有轧辊间隙调整手轮2，轧辊间隙调整手轮2用来改变轧辊5之间的间隙从而控制轧制单向带的厚度，复合模具下方设有电机10和链轮张紧装置9，链轮张紧装置9的传动装置为传动链11，传动链11依次通过电机10、上牵引辊、下牵引辊、上轧辊、下轧辊、链轮张紧装置9，由电机10带动牵引辊13和轧辊5转动，保证两个辊子同步转动，保证碳纤维在浸渍过程中的张力恒定；链轮张紧装置9可以保证装置在上下模开闭模的过程中传动链始终处于张紧状态，加热板8分别对称的设置在上模4和下模6的外侧，上下共六组12个加热板，可单独控制熔池内部前中后各段的温度，支架12为整个复合模具的支撑，为框架结构。实施例2：与实施例1相比不同点在于：张力辊7共设有5对；链轮张紧装置9的传动装置为传送带11，传送带11依次通过电机10、上牵引辊、下牵引辊、上轧辊、下轧辊、链轮张紧装置9，其他配置与实施例1相同。要说明的是，上述实施例是对本技术技术方案的说明而非限制，所属
普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本技术技术方案的思路和范围，均应包含在本技术所要求的权利范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维增强热塑性复合材料单向带的模内复合装置，该复合装置包括开合模电机和复合模具，其特征在于，所述开合模电机设置在复合模具的顶部外侧，所述的复合模具包括上模板、下模板、牵引辊、张力辊、轧辊、上模、下模、轧辊间隙调整手轮、电机和链轮张紧装置；所述的上模板和下模板水平的设置在复合模具中，上模设有进料口，上模和下模中间设置有熔池，熔池内设有张力辊，熔池的一侧设有牵引辊，牵引辊分为上牵引辊和下牵引辊，上牵引辊和下牵引辊分别对称的固定在上模板和下模板上；熔池的另一侧设有轧辊，轧辊分为上轧辊和下轧辊，上轧辊和下轧辊分别对称的固定在上模板和下模板上；上轧辊设有轧辊间隙调整手轮；复合模具底部设有电机和链轮张紧装置，链轮张紧装置的传动装置依次通过电机、上牵引辊、下牵引辊、上轧辊、下轧辊和链轮张紧装置；加热板分别对称的设置在上模和下模的外侧，共六组12个加热板。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强热塑性复合材料单向带的模内复合装置，该复合装置包括开合模电机和复合模具，其特征在于，所述开合模电机设置在复合模具的顶部外侧，所述的复合模具包括上模板、下模板、牵引辊、张力辊、轧辊、上模、下模、轧辊间隙调整手轮、电机和链轮张紧装置；所述的上模板和下模板水平的设置在复合模具中，上模设有进料口，上模和下模中间设置有熔池，熔池内设有张力辊，熔池的一侧设有牵引辊，牵引辊分为上牵引辊和下牵引辊，上牵引辊和下牵引辊分别对称的固定在上模板和下模板上；熔池的另一侧设有轧辊，轧辊分为上轧辊和下...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋爱云，吴海宏，张保丰，康红伟，朱冬冬，
申请(专利权)人：黄河科技学院，
类型：新型
国别省市：河南;41