一种生产热塑性基体层的拉挤装置及拉挤工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种生产热塑性基体层的拉挤装置及拉挤工艺，拉挤装置包括按照拉挤工艺顺序依次设置的放线器、拉挤箱、紧密箱、冷却器、牵引器和收线器；所述拉挤箱中设置加热装置和拉挤模具；所述拉挤模具为分为连为一体的前变化段和后恒定段，前变化段和后恒定段的拉挤孔洞的截面均为圆形；所述紧密箱中设置加热装置和多个带加热功能的紧密模具；多个紧密模具的紧密孔洞的出口端直径逐渐变小。本发明专利技术的拉挤模具分段设计，能够得到很好的拉挤效果；同时在拉挤后再进行多道紧密模具的紧密，能够使得复合纤维束之间的空隙进一步压缩挤出；提高了热塑性基体层的质量，进而提升了复合芯的品质。

Pultrusion device and pultrusion process for producing thermoplastic base layer

The invention discloses a method for producing a thermoplastic matrix layer pultrusion device and pultrusion process, pultrusion device comprises a pultrusion process in accordance with the order set line, pull box, tight box, cooler, tractor and take-up device; the heating device is arranged in the pultrusion box and pull extrusion die; the pultrusion die is divided into together before and after the period of constant change, the section void pultrusion variation before and after the period of constant segments are round; the heating device is arranged in close box and a plurality of heating function with close mould; the outlet end diameter more closely the mold close hole becomes smaller. Pull extrusion mould sectional design of the invention, can get good effect of pultrusion; at the same time in the pultrusion after multi mold close close, can make the gap between the composite fiber bundle further compression extrusion; improve the quality of the thermoplastic matrix layer, thereby enhancing the quality of the composite core.

【技术实现步骤摘要】
一种生产热塑性基体层的拉挤装置及拉挤工艺
本专利技术涉及一种生产热塑性基体层的拉挤装置及拉挤工艺。
技术介绍
复合芯可有效的替代钢芯作为电缆加强芯。目前出于环保和节能的要求，碳纤维回收成为一种趋势，热塑性复合芯与热固性复合芯相比，热塑性复合芯的碳纤维更容易回收利用。要生产复合芯，首先需要得到连续纤维增强热塑性基体复合纤维束，然后将多根纤维束进行拉挤得到热塑性基体层。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种生产热塑性基体层的拉挤装置。实现本专利技术第一个目的的技术方案是一种生产热塑性基体层的拉挤装置，包括按照拉挤工艺顺序依次设置的放线器、拉挤箱、紧密箱、冷却器、牵引器和收线器；所述拉挤箱中设置加热装置和拉挤模具；所述拉挤模具为分为连为一体的前变化段和后恒定段，前变化段和后恒定段的拉挤孔洞的截面均为圆形；所述紧密箱中设置加热装置和多个带加热功能的紧密模具；多个紧密模具的紧密孔洞的出口端直径逐渐变小。所述拉挤模具的前变化段的拉挤孔洞的直径从入口端至出口端逐渐变小，入口端直径为热塑性基体层成品直径的2-10倍，出口端直径为热塑性基体层成品直径的1-2倍；所述拉挤模具的后恒定段的拉挤孔洞的直径等于前变化段出口端直径。所述拉挤模具的前变化段的长度为热塑性基体层成品直径的20-200倍，后恒定段的长度为热塑性基体层成品直径的10-40倍；所述拉挤模具的前变化段的入口端和后恒定段的出口端均倒圆角，圆角圆角直径为热塑性基体层成品直径的0.5-2倍。所述每个紧密模具为分为连为一体的前渐变段和后一致段，前渐变段和后一致段的拉挤孔洞的截面均为圆形。所述紧密模具的前渐变段的拉挤孔洞的直径从入口端至出口端逐渐变小，入口端直径为热塑性基体层成品直径的1-2倍；所述拉挤模具前渐变段的后一致段的拉挤孔洞的直径等于前渐变段出口端直径；上一道紧密模具的出口端直径/下一道紧密模具出口端直径＝1.05-1.15。所述紧密模具的前渐变段的长度为热塑性基体层成品直径的2-5倍，后一致段的长度为热塑性基体层成品直径的0.5-2倍；所述紧密模具的前渐变段的入口端和后一致段的出口端均倒圆角，圆角圆角直径为热塑性基体层成品直径的0.5-2倍。所述紧密模具的个数为1-10个，优选3-6个。所述放线器和拉挤箱之间设置预热器。所述放线器包括1～10个线轴；所述冷却器为水冷却池或者空气冷却室；所述冷却器的水冷却池有多个，温度逐渐降低，或者空气冷却时有多个，温度逐渐降低。本专利技术的第二个目的是提供一种生产热塑性基体层的拉挤工艺。实现本专利技术第二个目的的技术方案是一种生产热塑性基体层的拉挤工艺，采用前述生产热塑性基体层的拉挤装置；拉挤工艺包括以下步骤：步骤一、将1-10束复合纤维束从放线器放出，经过预热器预热；预热器温度为100-400℃，优选150-250℃；步骤二、经过预热的1-10复合纤维束进入拉挤箱内的拉挤模具；拉挤箱的加热装置将拉挤模具加热到为200-500℃，控制温度高于复合纤维束的热塑性塑料的熔融温度5-20℃；步骤三、经过拉挤的复合纤维束进入紧密箱内的多道紧密模具；复合纤维束经过每一道紧密模具后的收缩率为1.05-1.15；紧密箱的加热装置将紧密模具加热到为200-500℃，控制温度高于复合纤维束的热塑性塑料的熔融温度5-20℃；步骤四、经过紧密的复合纤维束进入冷却器进行阶梯冷却，冷却后形成热塑性基体层，由收线器收卷；冷却后热塑性基体层的温度低于热塑性塑料的软化温度。采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果：(1)本专利技术的拉挤模具分段设计，能够得到很好的拉挤效果；同时在拉挤后再进行多道紧密模具的紧密，能够使得复合纤维束之间的空隙进一步压缩挤出；提高了热塑性基体层的质量，进而提升了复合芯的品质。(2)本专利技术的拉挤模具经过反复的计算和试验，根据最终需要的热塑性基体层的直径有最合适的孔径值和长度值。(3)本专利技术采用多道紧密模具逐一进行紧密，而且经过反复的计算和试验，有最佳的逐步收缩率，根据收缩率确定紧密模具的孔径值和长度值，这样热塑性基体层的性能有保障。(4)本专利技术放线器的设置可以同时加工1～10根热塑性基体层。(4)本专利技术采用阶梯冷却，能够更好地控制纤维束的性能。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的拉挤模具的示意图。图3为本专利技术的紧密模具的示意图。附图中标号为：放线器1、拉挤箱2、拉挤模具21、前变化段21-1、后恒定段21-2、紧密箱3、紧密模具31、前渐变段31-1、后一致段31-2、冷却器4、牵引器5、收线器6、预热器7、复合纤维束8、热塑性基体层9。具体实施方式(实施例1)见图1，本实施例的一种生产热塑性基体层的拉挤装置，包括按照拉挤工艺顺序依次设置的放线器1、预热器7、拉挤箱2、紧密箱3、冷却器4、牵引器5和收线器6。拉挤箱2中设置加热装置和拉挤模具21；紧密箱3中设置加热装置和多个带加热功能的紧密模具31；多个紧密模具31的紧密孔洞的出口端直径逐渐变小。紧密模具31的个数为1-10个，优选3-6个。放线器1包括1～10个线轴；冷却器4为水冷却池或者空气冷却室；冷却器4的水冷却池有多个，温度逐渐降低，或者空气冷却时有多个，温度逐渐降低。如图2所示，拉挤模具21为分为连为一体的前变化段21-1和后恒定段21-2，前变化段21-1和后恒定段21-2的拉挤孔洞的截面均为圆形；拉挤模具21的前变化段21-1的拉挤孔洞的直径从入口端至出口端逐渐变小，入口端直径为热塑性基体层成品直径的2-10倍，出口端直径为热塑性基体层成品直径的1-2倍；拉挤模具21的后恒定段21-2的拉挤孔洞的直径等于前变化段21-1出口端直径。拉挤模具21的前变化段21-1的长度为热塑性基体层成品直径的20-200倍，后恒定段21-2的长度为热塑性基体层成品直径的10-40倍；拉挤模具21的前变化段21-1的入口端和后恒定段21-2的出口端均倒圆角，圆角圆角直径为热塑性基体层成品直径的0.5-2倍。如图3所示，每个紧密模具31为分为连为一体的前渐变段31-1和后一致段31-2，前渐变段31-1和后一致段31-2的拉挤孔洞的截面均为圆形。紧密模具31的前渐变段31-1的拉挤孔洞的直径从入口端至出口端逐渐变小，入口端直径为热塑性基体层成品直径的1-2倍；拉挤模具前渐变段31-1的后一致段31-2的拉挤孔洞的直径等于前渐变段31-1出口端直径；上一道紧密模具31的出口端直径/下一道紧密模具31出口端直径＝1.05-1.15。紧密模具31的前渐变段31-1的长度为热塑性基体层成品直径的2-5倍，后一致段31-2的长度为热塑性基体层成品直径的0.5-2倍；紧密模具31的前渐变段31-1的入口端和后一致段31-2的出口端均倒圆角，圆角圆角直径为热塑性基体层成品直径的0.5-2倍。拉挤工艺包括以下步骤：步骤一、将1-10束复合纤维束8从放线器1放出，经过预热器7预热；预热器7温度为100-400℃，优选150-250℃；步骤二、经过预热的复合纤维束8进入拉挤箱2内的拉挤模具21；拉挤箱2的加热装置将拉挤模具21加热到为200-500℃，控制温度高于复合纤维束的热塑性塑料的熔融温度5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产热塑性基体层的拉挤装置，其特征在于：包括按照拉挤工艺顺序依次设置的放线器(1)、拉挤箱(2)、紧密箱(3)、冷却器(4)、牵引器(5)和收线器(6)；所述拉挤箱(2)中设置加热装置和拉挤模具(21)；所述拉挤模具(21)为分为连为一体的前变化段(21‑1)和后恒定段(21‑2)，前变化段(21‑1)和后恒定段(21‑2)的拉挤孔洞的截面均为圆形；所述紧密箱(3)中设置加热装置和多个带加热功能的紧密模具(31)；多个紧密模具(31)的紧密孔洞的出口端直径逐渐变小。

【技术特征摘要】
1.一种生产热塑性基体层的拉挤装置，其特征在于：包括按照拉挤工艺顺序依次设置的放线器(1)、拉挤箱(2)、紧密箱(3)、冷却器(4)、牵引器(5)和收线器(6)；所述拉挤箱(2)中设置加热装置和拉挤模具(21)；所述拉挤模具(21)为分为连为一体的前变化段(21-1)和后恒定段(21-2)，前变化段(21-1)和后恒定段(21-2)的拉挤孔洞的截面均为圆形；所述紧密箱(3)中设置加热装置和多个带加热功能的紧密模具(31)；多个紧密模具(31)的紧密孔洞的出口端直径逐渐变小。2.根据权利要求1所述的一种生产热塑性基体层的拉挤装置，其特征在于：所述拉挤模具(21)的前变化段(21-1)的拉挤孔洞的直径从入口端至出口端逐渐变小，入口端直径为热塑性基体层成品直径的2-10倍，出口端直径为热塑性基体层成品直径的1-2倍；所述拉挤模具(21)的后恒定段(21-2)的拉挤孔洞的直径等于前变化段(21-1)出口端直径。3.根据权利要求2所述的一种生产热塑性基体层的拉挤装置，其特征在于：所述拉挤模具(21)的前变化段(21-1)的长度为热塑性基体层成品直径的20-200倍，后恒定段(21-2)的长度为热塑性基体层成品直径的10-40倍；所述拉挤模具(21)的前变化段(21-1)的入口端和后恒定段(21-2)的出口端均倒圆角，圆角圆角直径为热塑性基体层成品直径的0.5-2倍。4.根据权利要求3所述的一种生产热塑性基体层的拉挤装置，其特征在于：所述每个紧密模具(31)为分为连为一体的前渐变段(31-1)和后一致段(31-2)，前渐变段(31-1)和后一致段(31-2)的拉挤孔洞的截面均为圆形。5.根据权利要求4所述的一种生产热塑性基体层的拉挤装置，其特征在于：所述紧密模具(31)的前渐变段(31-1)的拉挤孔洞的直径从入口端至出口端逐渐变小，入口端直径为热塑性基体层成品直径的1-2倍；所述拉挤模具前渐变段(31-1)的后一致段(31-2)的拉挤孔洞的直径等于前渐变段(31-1)出口端直径；上一道紧密模具(31)的出口端直径/下一道紧密模具(31...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚建华，魏静，徐静，陈涛，郑忠敏，余海明，
申请(专利权)人：远东电缆有限公司，新远东电缆有限公司，远东复合技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32