热塑复材板的接合装置及应用其的接合方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种热塑复材板的接合装置及应用其的接合方法，该接合装置包括：内部设有冷却水道的压合模具组，其包含第一模具与第二模具，可形成开模状态或闭模状态，下层热塑复材板置放于第一模具上；移动托台，其托着上层热塑复材板移动至加热位置及第一模具上；加热单元，包含加热器，加热器在压合模具组处于开模状态、移动托台处于加热位置下，移至移动托台与第一模具之间，用以对上层热塑复材板与下层热塑复材板加热；处理单元，分别电性连接并控制压合模具组、移动托台及加热单元的作动。本发明专利技术的加热器可直接照射所需搭接的接合面，较之由背面加热再经由传导热源至接合面，更易于对接合面充分均匀加热，以便贴合。

Joint device of thermoplastic composite plate and its application

【技术实现步骤摘要】
热塑复材板的接合装置及应用其的接合方法
本专利技术涉及一种热塑复材板的接合装置及应用其的接合方法，特别是有关于可直接于压合模具组内加热搭接压合的两热塑复材板接触内面的接合装置及接合方法。
技术介绍
热塑复合板(CFRTP、GFRTP)目前最大的加工尺寸约为1000mX1000m，假如所需的板材尺寸大于该最大加工尺寸时，例如冷冻车厢的门扇外板尺寸需求为844m宽X1592m高，则无法使用单一热塑复材板制作，只能以拼接(splice)方式为之。一般以现有技术而言，要将两片热塑复合板拼接在一起成为一大尺寸面板，其接合表面会先涂接合剂，经贴合后须经过几小时才能完全固化接合。若运用激光作照射接合，大尺寸接合需要花费较长时间，且激光设备较贵，对于对接贴合面的精度要求高，需要制作精密冶具作对位。而若运用摩擦搅拌对于接合处的纤维组织会发生破坏，降低母材强度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种于开模状态的模具内，直接对两局部叠合的上、下热塑性复合板的下、上贴合表面加热，以及模内淬火的快速接合装置。为了达成上述的目的，本专利技术提供了一种热塑复材板的接合装置，其用以将一上层热塑复材板与一下层热塑复材板以局部压接而组合成一大尺寸板材，该接合装置包括：一压合模具组，其包含可相对形成开模状态或闭模状态的一第一模具与一第二模具，该压合模具组的内部设有冷却水道，该下层热塑复材板置放于该第一模具上；一移动托台，其在该压合模具组处于开模状态下，托起该上层热塑复材板移动至该第一模具与该第二模具间的一加热位置，以及将该上层热塑复材板于该加热位置移送至该第一模具上，且该上层热塑复材板的前段局部区域叠置于该下层热塑复材板的后段局部区域上；一加热单元，其包含一加热器，该加热器在该压合模具组处于开模状态下，且该移动托台处于该加热位置下，通过一移动机构移至该移动托台与该第一模具之间的一工作位置，用以对该上层热塑复材板的局部底面与该下层热塑复材板的局部顶面加热，且该加热器通过该移动机构移出该压合模具组外部；以及一处理单元，其分别电性连接并控制该压合模具组、该移动托台及该加热单元的作动。在一实施例中，其中该第一模具具有一用以置放该下层热塑复材板的第一成形模面，该第二模具具有一面对该第一成形模面的第二成形模面。在一实施例中，其中该加热器为一长条装置，其加热区域涵盖该上、下层热塑复材板的叠合区域的板面宽度。在一实施例中，其中该加热器为一红外线灯管或一电磁加热线圈。在一实施例中，其中所述的热塑复材板的接合装置更包含一感测该加热器的加热区域的一温度感测计，用以侦测该上层热塑复材板及/或该下层热塑复材板的受热温度值，该温度感测计与该处理单元电性连接，以使该处理单元取得该温度感测计的实时数据。本专利技术的另一目的在于提供一种于开模状态的模具内，直接对两局部叠合的上、下热塑性复合板的下、上贴合表面加热，以形成较佳接合强度，并可在后续进行模内淬火的快速接合方法。为达成上述目的，本专利技术提供一种热塑复材板的接合方法，包含以下步骤：提供所述的热塑复材板的接合装置；置放该下层热塑复材板于该压合模具组处于开模状态下的该第一成形模面上；置放该上层热塑复材板于该移动托台上，该上层热塑复材板的前段底面区域外露于该移动托台外，并驱使该移动托台将该上层热塑复材板移至该加热位置；移动该加热器至该工作位置进行加热，使该下层热塑复材板的后段顶面受热形成一第一贴合区、该上层热塑复材板的前段底面受热形成一第二贴合区；停止该加热器加热，并将该加热器移出该压合模具组的外部；驱动该移动托台下降，使该上层热塑复材板置放于该第一成形模面上，且该上层热塑复材板的第二贴合区面对该下层热塑复材板的该第一贴合区；闭合该压合模具组成该闭模状态，以合模成形该第一贴合区与该第二贴合区；在该压合模具组的该冷却水道流通冷却水，以进行快速冷却；以及进行开模取料。在一方法实施例中，其中于加热器加热上、下层热塑复材板的步骤中更包含：检测该温度感测计到达一预定温度后持续加热一预定时间，使该第一贴合区与该第二贴合区表面具黏性。在一方法实施例中，其中检测该温度感测计到达的该预定温度为200±5℃，该持续加热的预定时间为5秒。在一方法实施例中，其中该压合模具组的该冷却水道流通冷却水步骤中，该冷却水道进行流通冷却水为30～60秒。在一方法实施例中，其中该下层热塑复材板与该上层热塑复材板的厚度为t，合模成形该下层热塑复材板与该上层热塑复材板后，该下层热塑复材板的该第一贴合区与该上层热塑复材板的该第二贴合区的叠合长度为10～15mm、叠合总厚度为1.4～2t，该下层热塑复材板经由一弯折区域后，使其非叠合区域的板面顶部与该上层热塑复材板的板面顶部呈齐平，该弯折区域长度为0.7～1.5t。在一方法实施例中，其中该下层热塑复材板与该上层热塑复材板的长宽各为1m，厚度为2mm。为达成上述目的，本专利技术提供另一种热塑复材板的接合方法，步骤包含以下步骤：以一加热器加热一下层热塑复材板的一顶面与一上层热塑复材板的一底面，使该下层热塑复材板的该顶面受热形成一第一贴合区、该上层热塑复材板的该底面受热形成一第二贴合区，使该第一贴合区与该第二贴合区表面具黏性；移出该加热器；迭叠置与压合该第一贴合区与该第二贴合区；以及冷却该第一贴合区、该第二贴合区或同时冷却该第一贴合区与该第二贴合区。本专利技术的有益效果在于，本专利技术的加热器可直接照射所需搭接的接合面，较之由背面加热再经由传导热源至接合面，本专利技术更易于对接合面充分均匀加热，以便贴合。本专利技术经由压合模具组作热压合后的接合强度较高。本专利技术可在模内(开模状态)对接合部位直接进行快速加热、快速移出加热单元并合模压合，更可在压合后直接进行模内淬火，因此热塑性复合板材作拼接所需的制程时间较短，且可自动化作业。本专利技术采用一加热器同时对上下热塑性复合板接合面直接进行加热结合的制程与机构，可节省加热器(如加热灯管)的数量、能源及所需加热空间。本专利技术的设计可选用长形的加热器，适合大尺寸或厚板的热塑性复合板材作拼接之用。本专利技术可简化加热成形模治具工序，且可回收再利用，环保性佳。附图说明图1为本专利技术一实施例的热塑复材板的接合装置开模状态立体示意图；图2为图1的热塑复材板的接合装置闭模状态的立体示意图；图3为本专利技术实施例的热塑复材板的接合装置开模状态的加热单元的移动动作的主视示意图；图4为本专利技术实施例的热塑复材板的接合装置开模状态的加热单元的加热动作的主视示意图；图5为本专利技术实施例的热塑复材板的接合装置开模状态的移动托台及移出加热器的主视示意图；图6为本专利技术实施例的热塑复材板的接合装置的上模下移的主视示意图；图7为本专利技术实施例的热塑复材板的接合装置的闭模状态主视示意图；图8为本专利技术实施例的热塑复材板的接合方法的步骤流程图；图9为本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热塑复材板的接合装置，其用以将一上层热塑复材板与一下层热塑复材板以局部压接而组合成一大尺寸板材，其特征在于，该接合装置包括：/n一压合模具组，其包含可相对形成开模状态或闭模状态的一第一模具与一第二模具，该压合模具组的内部设有冷却水道，该下层热塑复材板置放于该第一模具上；/n一移动托台，其在该压合模具组处于开模状态下，托起该上层热塑复材板移动至该第一模具与该第二模具间的一加热位置，以及将该上层热塑复材板于该加热位置移送至该第一模具上，且该上层热塑复材板的前段局部区域叠置于该下层热塑复材板的后段局部区域上；/n一加热单元，其包含一加热器，该加热器在该压合模具组处于开模状态下，且该移动托台处于该加热位置下，通过一移动机构移至该移动托台与该第一模具之间的一工作位置，用以对该上层热塑复材板的局部底面与该下层热塑复材板的局部顶面加热，且该加热器通过该移动机构移出该压合模具组外部；以及/n一处理单元，其分别电性连接并控制该压合模具组、该移动托台及该加热单元的作动。/n

【技术特征摘要】
1.一种热塑复材板的接合装置，其用以将一上层热塑复材板与一下层热塑复材板以局部压接而组合成一大尺寸板材，其特征在于，该接合装置包括：
一压合模具组，其包含可相对形成开模状态或闭模状态的一第一模具与一第二模具，该压合模具组的内部设有冷却水道，该下层热塑复材板置放于该第一模具上；
一移动托台，其在该压合模具组处于开模状态下，托起该上层热塑复材板移动至该第一模具与该第二模具间的一加热位置，以及将该上层热塑复材板于该加热位置移送至该第一模具上，且该上层热塑复材板的前段局部区域叠置于该下层热塑复材板的后段局部区域上；
一加热单元，其包含一加热器，该加热器在该压合模具组处于开模状态下，且该移动托台处于该加热位置下，通过一移动机构移至该移动托台与该第一模具之间的一工作位置，用以对该上层热塑复材板的局部底面与该下层热塑复材板的局部顶面加热，且该加热器通过该移动机构移出该压合模具组外部；以及
一处理单元，其分别电性连接并控制该压合模具组、该移动托台及该加热单元的作动。


2.如权利要求1所述的热塑复材板的接合装置，其特征在于，该第一模具具有一用以置放该下层热塑复材板的第一成形模面，该第二模具具有一面对该第一成形模面的第二成形模面。


3.如权利要求1所述的热塑复材板的接合装置，其特征在于，该加热器为一长条装置，其加热区域涵盖该上、下层热塑复材板的叠合区域的板面宽度。


4.如权利要求3所述的热塑复材板的接合装置，其特征在于，该加热器为一红外线灯管或一电磁加热线圈。


5.如权利要求2所述的热塑复材板的接合装置，其特征在于，更包含一感测该加热器的加热区域的一温度感测计，用以侦测该上层热塑复材板及/或该下层热塑复材板的受热温度值，该温度感测计与该处理单元电性连接，以使该处理单元取得该温度感测计的实时数据。


6.一种热塑复材板的接合方法，其特征在于，包含以下步骤：
提供如权利要求1至5的任一项所述的热塑复材板的接合装置；
置放该下层热塑复材板于该压合模具组处于开模状态下的该第一成形模面上；
置放该上层热塑复材板于该移动托台上，该上层热塑复材板的前段底面区域外露于该移动托台外，并驱使该...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄志宇，姜志华，李明富，王俊杰，魏嘉民，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71