一种预浸料热熔浸润模具制造技术

本发明专利技术公开了一种预浸料热熔浸润模具，包括控温元件，还包括浸润模具、设于浸润模具进口侧的预加热模具和设于浸润模具出口侧、用于保温预浸料的过渡模唇；浸润模具包括上下配合的上模板和下模板，上模板、下模板的相对面为波形面，下模板平行于进出口方向的两侧分别设有凸台，凸台的内侧壁上设有若干个竖向凹槽，竖向凹槽的长度等于凸台高度，上模板平行于进出口方向的两侧分别设有与竖向凹槽相配合的凸部；预加热模具包括两块上下配合的波形加热模板；过渡模唇包括两块上下配合的模唇。过渡模唇包括两块上下配合的模唇。过渡模唇包括两块上下配合的模唇。

【技术实现步骤摘要】
一种预浸料热熔浸润模具


[0001]本专利技术涉及模具
，具体涉及一种预浸料热熔浸润模具。

技术介绍

[0002]连续纤维高分子基树脂基预浸带的生产模具有如下问题：现有模具中的张力辊多为固定辊，碳纤维在生产时容易因磨损而起毛，影响预浸带的质量；预浸带在生产过程中溶液嵌入纤维而断裂，影响生产连续性；现有一体模具只有温度控制区分，影响区域温度正确控制及产生废气排放。
[0003]例如，公开号为CN 106113317 A的专利说明书公开了一种连续碳纤维熔融浸渍热塑性聚合物预浸带制备模具，包括上模和下模，上端设有上模底板，下模下端设有下模底板，上模和下模之间的间隔构成熔体池，上模和下模相对面为相互配合的曲面，上模和下模内分别前后间隔转动设有三个动力对辊，动力对辊的外圆面部分伸入到熔体池内，上模内设有转动置于两相邻动力对辊之间的张力辊，张力辊外圆面部分置于熔体池内，动力对辊经动力装置驱动，上模内的动力对辊两端转动固定在微调机构上，所述上模底板下端设有多个置于上模内的加热板，下模底板上端设有多个置于下模内的加热板，位于前端的动力对辊的后侧的上模下设有进熔体管。上述装置单模浸渍装置，动力对辊对有粘性的预浸料有粘纱作用，容易起毛。
[0004]又例如，公开号为CN 208914375 U的专利说明书公开了一种用于生产连续纤维增强热塑性预浸带的模具，采用热熔法挤出机挤出工艺，且由于纱的张力关系，边料纤维没有限制，边料与中间料有一定的厚度差，一体模具存在穿温现象对模具个阶段温控效果比较差，对高性能热塑性预浸料很难达到理想要求。
[0005]因此，需要一种可以克服上述技术问题的模具。

技术实现思路

[0006]针对本领域存在的不足之处，本专利技术提供了一种预浸料热熔浸润模具，改良纤维表面上浆剂作用，细化纤维层与浆液料的浸润，增强纤维预浸制品浸润性，不仅避免常见的薄热塑性预浸料浸润不彻底问题，而且解决厚片材热塑性预浸料制备浸润不彻底，需要二次压合成型问题，适合纤维预浸制品的自动连续化生产，适合与多种方法制备工艺，一机多用，也可以分开单独使用，满足不断发展的工业需求，特别适合实验室研究新工艺。
[0007]一种预浸料热熔浸润模具，包括控温元件，还包括浸润模具、设于所述浸润模具进口侧的预加热模具和设于所述浸润模具出口侧、用于保温预浸料的过渡模唇；
[0008]所述浸润模具包括上下配合的上模板和下模板，所述上模板、下模板的相对面为波形面，所述下模板平行于进出口方向的两侧分别设有凸台，所述凸台的内侧壁上设有若干个竖向凹槽，所述竖向凹槽的长度等于所述凸台高度，所述上模板平行于进出口方向的两侧分别设有与所述竖向凹槽相配合的凸部；
[0009]所述预加热模具包括两块上下配合的波形加热模板；
[0010]所述过渡模唇包括两块上下配合的模唇。
[0011]下模板凸台竖向凹槽和上模板凸部配合，大张力纱在碰到模具侧面，由于有凹凸部伸入模具侧面，预防了纤维嵌入上下模具间隙并保证成品边料的厚度提高了合格率。
[0012]所述两块模唇的相对面可为任何形状面，所述两块模唇的间距与预浸料厚度相匹配，预浸料通过所述过渡模唇时与所述模唇接触，保证预浸料热均匀度。
[0013]所述过渡模唇的出口端为成型对辊，过渡模唇的存在可缩短浸润模具和成型对辊之间的距离且保持预浸料温度。
[0014]作为优选，所述上模板和下模板入口段与水平方向的倾角为1～15度，出口段水平且长度不小于5mm，上下配合后自出口处至入口处形成0.1～3度夹角；
[0015]所述下模板入口段开口宽度沿预浸料前进方向逐渐减小至与预浸料相匹配；
[0016]所述波形面的弯曲角度为140～165度；
[0017]所述波形面自入口端至出口端，所述弯曲角度逐渐增大。
[0018]利用锥形与波形结合使纤维波峰的挤压力由小变大，吻合热塑性树脂加热软化熔融过程，利于纤维与塑性树脂熔融浸润，减少纤维与模具磨损损伤。出口段水平且长度不小于5mm有利于对预浸材料初步整形。入口段与水平方向的倾角为1～15度，且所述下模板入口段开口宽度沿预浸料前进方向逐渐减小形成防嵌纱斜面设计，以防纤维进出口嵌入模具侧面。
[0019]作为优选，所述上模板、下模板的入口端和出口端均设有圆弧形倒角，出口端设有圆弧形倒角。以防纤维进出口磨损。进一步优选，所述入口端的圆弧形倒角半径为3～10mm，所述出口端的圆弧形倒角为1～5mm。
[0020]作为优选，所述浸润模具还包括机架，所述机架包括底板、固定于所述底板上的立柱、可沿所述立柱上下运动的提升板以及用于控制所述提升板运动情况的升降机构；
[0021]所述底板上自下而上依次固设有下隔热板、下加热板和所述的下模板；
[0022]所述提升板底面自上而下依次固设有上隔热板、上加热板和所述的上模板。
[0023]作为优选，所述升降机构包括固定在所述提升板上的连杆和用于控制所述连杆升降的电机。
[0024]作为优选，所述波形加热模板的波形面的弯曲角度为165～170度。利用波形张力维持纤维展纱状态。
[0025]作为优选，所述波形加热模板的入口端和出口端均设有圆弧形倒角。进一步优选，所述入口端的圆弧形倒角半径为3～10mm，所述出口端的圆弧形倒角为1～5mm。
[0026]所述波形加热模板入口段与水平方向的倾角为1～15度。预防纤维磨损起毛。
[0027]作为优选，所述浸润模具、预加热模具之间以及浸润模具、过渡模唇之间均设有隔热垫块；
[0028]所述浸润模具和过渡模唇间距不小于5mm。一方面避免穿温，另一方面提供预浸料在模具出口废气排放。
[0029]预加热模具可以根据需要和浸润模具组合或更换其他模具连接浸润模具如流延摸头等，极大的拓宽了模具的应用。
[0030]作为优选，还包括抽气装置和与所述浸润模具、过渡模唇连通的排气通道，用于排出所述浸润模具和过渡模唇加热预浸料时产生的废气。
[0031]本专利技术与现有技术相比，主要优点包括：
[0032]本专利技术的预浸料热熔浸润模具，由于多段模具组合，预加热模具可以根据需要和熔融模具(浸润模具)组合或更换其他模具连接熔融模具如流延摸头等，极大的拓宽了模具的应用。
[0033]由于纤维预浸料半成品在进入热熔浸润模具前嘴材料进行了预热，缩短了热熔浸润模具有效长度，减少了模具纤维与模具的摩擦长度，减少纤维表面的完整性，提高了制品表面纤维的完整度。
[0034]热熔浸润模具由于有一定的锥度保障模具凹凸面对热熔料与纤维浸润压力渐进提高，使纤维预浸料更加浸润充分，保障了纤维的浸润性，不仅避免常见的薄热塑性预浸料浸润不彻底问题，而且解决厚片材热塑性预浸料制备浸润不彻底，适合纤维预浸制品的自动连续化生产，适合与多种方法制备工艺，一机多用，也可以分开单独使用，满足不断发展的工业需求，特别适合实验室研究新工艺。
附图说明
[0035]图1为实施例的预浸料热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预浸料热熔浸润模具，包括控温元件，其特征在于，还包括浸润模具、设于所述浸润模具进口侧的预加热模具和设于所述浸润模具出口侧、用于保温预浸料的过渡模唇；所述浸润模具包括上下配合的上模板和下模板，所述上模板、下模板的相对面为波形面，所述下模板平行于进出口方向的两侧分别设有凸台，所述凸台的内侧壁上设有若干个竖向凹槽，所述竖向凹槽的长度等于所述凸台高度，所述上模板平行于进出口方向的两侧分别设有与所述竖向凹槽相配合的凸部；所述预加热模具包括两块上下配合的波形加热模板；所述过渡模唇包括两块上下配合的模唇。2.根据权利要求1所述的预浸料热熔浸润模具，其特征在于，所述上模板和下模板入口段与水平方向的倾角为1～15度，出口段水平且长度不小于5mm，上下配合后自出口处至入口处形成0.1～3度夹角；所述下模板入口段开口宽度沿预浸料前进方向逐渐减小至与预浸料相匹配；所述波形面的弯曲角度为140～165度；所述波形面自入口端至出口端，所述弯曲角度逐渐增大。3.根据权利要求1所述的预浸料热熔浸润模具，其特征在于，所述上模板、下模板的入口端和出口端均设有圆弧形倒角。4.根据权利要求1～3任一权利要求所述的预浸料热熔浸润模具，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪生，刘东，祝颖丹，陈刚，颜春，史鹏程，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：