一种连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备及方法技术

本发明专利技术提供了一种连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备及方法，其中连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备包括：传送装置、放卷装置、加热加压装置、冷却加压装置、加热加压定厚装置、冷却加压定厚装置和裁切装置；放卷装置与裁切装置分别设置在传送装置的两端；在放卷装置到裁切装置的方向上，加热加压装置、冷却加压装置、加热加压定厚装置和冷却加压定厚装置依次设置在传送装置的内部。本发明专利技术的生产设备通过将物料的浸渍和膨化集成在一条生产线上，降低了浸渍后的物料脱模及转移的难度，且简化了连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产流程，节省了生产资源、降低了能耗，且使得生产得到的板材具有优异的机械性能与广阔的应用前景。

Production equipment and method of a continuous fiber reinforced thermoplastic composite plate

【技术实现步骤摘要】
一种连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备及方法
本专利技术涉及复合材料成型
，具体而言，涉及一种连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备及方法。
技术介绍
目前，连续纤维增强热塑性复合材料板材由于采用连续纤维为增强材料，具有优异的抗拉伸强度和抗冲击强度；而且在对复合材料板材的连续纤维结构进行一些特殊设计后，可以进行膨化处理，膨化后得到的复合材料板材具有吸音、隔热、减震和吸收能量的功能，有着非常广阔的应用前景。为使生产得到的连续纤维增强热塑性复合材料板材具有良好的性能，浸渍与膨化在连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产过程中是必不可少的工艺步骤，但目前采用的方法是使用两条生产线将浸渍与膨化分开进行，即在浸渍生产线上完成浸渍后的物料还需转移到膨化生产线上进行膨化，这样一方面增加了浸渍后的物料脱模及转移的难度且使生产流程变得繁杂，另一方面增加了生产设备的成本和生产能源消耗。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是：如何简化连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产流程并降低浸渍后的物料脱模及转移的难度。为解决上述问题，本专利技术提供一种连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备，包括：传送装置、放卷装置、加热加压装置、冷却加压装置、加热加压定厚装置、冷却加压定厚装置和裁切装置；所述放卷装置与所述裁切装置分别设置在所述传送装置的两端；在所述放卷装置到所述裁切装置的方向上，所述加热加压装置、所述冷却加压装置、所述加热加压定厚装置和所述冷却加压定厚装置依次设置在所述传送装置的内部。由此，在启动连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备后，多种物料经放卷装置放卷后叠层在传送装置上，且多种物料在传送装置的牵引下，从放卷装置向裁切装置方向传送，物料首先经加热加压装置的加压加热处理而得到充分浸渍，再经冷却加压装置的冷却加压处理而固化，再经加热加压定厚装置的加热加压定厚处理而膨化，再经冷却加压定厚装置的冷却加压定厚处理而定型，最后裁切并收料；其中，浸渍过程可使得物料具有更高的韧性，膨化过程则使得物料的厚度增加、密度减小，位于浸渍过程与膨化过程之间的物料的固化，则降低了浸渍后的物料脱模的难度，以便于物料的脱模；进一步地，还可通过改变膨化工艺条件以得到密度不同的连续纤维增强热塑性复合材料板材；如此，连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备可以实现在一条生产线上生产制造出高抗冲的密度可调的连续纤维增强热塑性复合材料板材，这相对于设置多条生产线进行生产而言，省去了将浸渍生产线上完成浸渍后的物料较远距离地转移到膨化生产线上的步骤，降低了浸渍后的物料脱模及转移的难度，简化了生产流程。可选地，所述传送装置包括第一传送机构和第二传送机构，在所述放卷装置到所述裁切装置的方向上，所述第一传送机构与所述第二传送机构相邻设置；所述加热加压装置和所述冷却加压装置均设置在所述第一传送机构的内部，所述加热加压定厚装置和所述冷却加压定厚装置均设置在所述第二传送机构的内部。可选地，所述第一传送机构包括相对设置的第一支撑带和第一同步带，所述第二传送机构包括相对设置的第二支撑带和第二同步带；所述第一同步带位于所述第一支撑带的上方，所述第二同步带位于所述第二支撑带的上方，且所述第一支撑带在所述放卷装置到所述裁切装置的方向上的尺寸大于所述第一同步带在所述放卷装置到所述裁切装置的方向上的尺寸。可选地，所述第一支撑带、所述第一同步带、所述第二支撑带以及所述第二同步带均呈环状；所述第一支撑带围成的区域内、所述第一同步带围成的区域内均设有所述加热加压装置和所述冷却加压装置；所述第二支撑带围成的区域内、所述第二同步带围成的区域内均设有所述加热加压定厚装置和所述冷却加压定厚装置。可选地，所述冷却加压装置施加给物料的压力大于所述加热加压装置施加给所述物料的压力，所述冷却加压定厚装置施加给所述物料的压力大于所述加热加压定厚装置施加给所述物料的压力。可选地，所述加热加压定厚装置包括第一压合机构和第一间距调整机构，所述第一间距调整机构适用于调整所述第一压合机构的压合间距；所述冷却加压定厚装置包括第二压合机构及第二间距调整机构，所述第二间距调整机构适用于调整所述第二压合机构的压合间距；当所述第一压合机构和所述第二压合机构均压合到位时，所述第一压合机构的压合间距大于所述第二压合机构的压合间距。可选地，所述加热加压定厚装置还包括鼓风机构，所述第二支撑带和所述第二同步带上均设有网孔，所述鼓风机构吹出的热空气透过所述网孔与物料接触。可选地，所述第一支撑带朝向所述第一同步带的一侧和所述第一同步带朝向所述第一支撑带的一侧形成第一物料通道，所述第二支撑带朝向所述第二同步带的一侧和所述第二同步带朝向所述第二支撑带的一侧形成第二物料通道；所述第一物料通道与所述第二物料通道连通；且在所述放卷装置到所述裁切装置的方向上，所述第一物料通道和所述第二物料通道在竖直方向上的尺寸均逐渐减小。为解决上述问题，本专利技术还提供一种连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产方法，利用上述所述的连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备，包括：将物料缠绕在放卷装置上，通过所述放卷装置放卷，使得所述物料叠层在传送装置上，且随所述传送装置从所述放卷装置向裁切装置方向传送；叠层后的所述物料依次在加热加压装置的加压加热处理下完成浸渍、在冷却加压装置的冷却加压处理下完成固化；固化后的所述物料依次在加热加压定厚装置的加热加压定厚处理下完成膨化、在冷却加压定厚装置的冷却加压定厚处理下完成定型；定型后的所述物料进入所述裁切装置，所述裁切装置对定型后的所述物料进行切割收料。所述连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产方法与上述连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。可选地，所述物料包括表层增强材料、芯层增强材料、树脂材料；所述表层增强材料为编织的连续纤维布，所述芯层增强材料为纤维方向随机排列且经过针刺或水刺的连续纤维毡；且所述物料叠层在所述传送装置上的顺序从上到下依次是：所述树脂材料、所述表层增强材料、所述树脂材料、所述芯层增强材料、所述树脂材料、所述表层增强材料、所述树脂材料。附图说明图1为本专利技术实施例中的连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备的结构示意图；图2为本专利技术实施例中的连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产方法的流程图。附图标记说明：1-放卷装置；11-放卷机；2-传送装置；21-第一传送机构；211-第一支撑带；212-第一同步带；22-第二传送机构；221-第二支撑带；222-第二同步带；3-加热加压装置；4-冷却加压装置；5-加热加压定厚装置；6-冷却加压定厚装置；7-裁切装置；8-第一物料通道；9-第二物料通道。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“高”、“低”等指示的方向或位置关系为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备，其特征在于，包括：/n传送装置(2)、放卷装置(1)、加热加压装置(3)、冷却加压装置(4)、加热加压定厚装置(5)、冷却加压定厚装置(6)和裁切装置(7)；所述放卷装置(1)与所述裁切装置(7)分别设置在所述传送装置(2)的两端；在所述放卷装置(1)到所述裁切装置(7)的方向上，所述加热加压装置(3)、所述冷却加压装置(4)、所述加热加压定厚装置(5)和所述冷却加压定厚装置(6)依次设置在所述传送装置(2)的内部。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备，其特征在于，包括：
传送装置(2)、放卷装置(1)、加热加压装置(3)、冷却加压装置(4)、加热加压定厚装置(5)、冷却加压定厚装置(6)和裁切装置(7)；所述放卷装置(1)与所述裁切装置(7)分别设置在所述传送装置(2)的两端；在所述放卷装置(1)到所述裁切装置(7)的方向上，所述加热加压装置(3)、所述冷却加压装置(4)、所述加热加压定厚装置(5)和所述冷却加压定厚装置(6)依次设置在所述传送装置(2)的内部。


2.如权利要求1所述的连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备，其特征在于，所述传送装置(2)包括第一传送机构(21)和第二传送机构(22)，在所述放卷装置(1)到所述裁切装置(7)的方向上，所述第一传送机构(21)与所述第二传送机构(22)相邻设置；所述加热加压装置(3)和所述冷却加压装置(4)均设置在所述第一传送机构(21)的内部，所述加热加压定厚装置(5)和所述冷却加压定厚装置(6)均设置在所述第二传送机构(22)的内部。


3.如权利要求2所述的连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备，其特征在于，所述第一传送机构(21)包括相对设置的第一支撑带(211)和第一同步带(212)，所述第二传送机构(22)包括相对设置的第二支撑带(221)和第二同步带(222)；所述第一同步带(212)位于所述第一支撑带(211)的上方，所述第二同步带(222)位于所述第二支撑带(221)的上方，且所述第一支撑带(211)在所述放卷装置(1)到所述裁切装置(7)的方向上的尺寸大于所述第一同步带(212)在所述放卷装置(1)到所述裁切装置(7)的方向上的尺寸。


4.如权利要求3所述的连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备，其特征在于，所述第一支撑带(211)、所述第一同步带(212)、所述第二支撑带(221)以及所述第二同步带(222)均呈环状；所述第一支撑带(211)围成的区域内、所述第一同步带(212)围成的区域内均设有所述加热加压装置(3)和所述冷却加压装置(4)；所述第二支撑带(221)围成的区域内、所述第二同步带(222)围成的区域内均设有所述加热加压定厚装置(5)和所述冷却加压定厚装置(6)。


5.如权利要求1-4中任一项所述的连续纤维增强热塑性复合材料板材的生产设备，其特征在于，所述冷却加压装置(4)施加给物料的压力大于所述加热加压装置(3)施加给所述物料的压力，所述冷却加压定厚装置(6)施加给所述物料的压力大于所述加热加压定厚装置(5)施加给所述物料的压力。


6.如权利要求3或4所述的连续纤维增强热塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷飞，许浩骏，幺桂彬，王文臣，
申请(专利权)人：宁波福瑞科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33