一种连续碳纤维热固性复合材料虹吸浸渍装置制造方法及图纸

一种连续碳纤维热固性复合材料虹吸浸渍装置，包括上模具和下模具，上模具和下模具相扣使其内部形成弯曲流道；弯曲流道包括依次设置的平模入口、展纱预热部分、第一存胶池、浸渍部分、第二存胶池、平模出口，上模具设有与第一存胶池、浸渍部分、第二存胶池连通的加料通道，浸渍部分由多个高度依次递减的波峰波谷组成，每个波谷上方设计有一个加料通道；本技术通过模具内部形成弯曲流道，利用虹吸效应，使熔融树脂在连续碳纤维丝束内主动地充分流动，保证浸渍效果的高效性和一致性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及复合材料预浸丝束制备，尤其涉及一种连续碳纤维热固性复合材料虹吸浸渍装置。

技术介绍

1、熔体浸渍法是通过加热使热固性树脂熔融后，与连续碳纤维充分接触，相互作用，实现浸渍，该成型方法具有工艺简单、易操作，无环境污染，可准确控制树脂含量等优点。根据文献(陈剑昭,任峰,周磊磊,等.模具结构对连续纤维增强热塑性复合材料性能的影响[j].北京化工大学学报(自然科学版),2021,48(3):26-35.)中描述，热固性复合材料的单向预浸料仍然存在成型周期长、局部损伤难以修复、无法重复使用等缺点，这使得成型的连续碳纤维增强热固性复合材料单向预浸带内部存在较多的缺陷，导致力学性能很差。热固性树脂粘度较高，流动性差，在浸渍过程中很难实现树脂溶体对纤维良好的浸渍，因此浸渍模具是制备高质量连续纤维增强热固性复合材料预浸丝束的关键。

2、中国专利(公开号：cn115256699a)的设备通过实现浸渍模具内浸渍压力及包覆角的调节，在模具内不同位置可以施加不同的浸渍压力及包覆角，并将浸渍辊的高度从模具入口端到模具出口端逐渐调高以使浸渍压力和包覆角都逐渐增大；这样设置的原因是因为随着浸渍深度的增加，所需的浸渍压力也逐渐增大，因此采用此方法可以有效解决高粘度树脂浸渍困难的问题。但是该方法存在缺点：树脂充满整个模具，依靠纤维的拉拽去带动纤维周围的熔融树脂，使得熔融树脂的流动方向与纤维走向相同，依靠高低起伏设置的浸渍辊提供的张力的来浸渍，本技术依靠虹吸效应，使得模具中的树脂主动回流，与纤维走向相反，使液体树脂在连续碳纤维丝束内部主动浸渍，实现了高效和高质量的浸渍效果。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的是提供一种连续碳纤维热固性复合材料虹吸浸渍装置，通过模具内部形成弯曲流道，利用虹吸效应，使熔融树脂在连续碳纤维丝束内主动地充分流动，保证浸渍效果的高效性和一致性。

2、为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、一种连续碳纤维热固性复合材料虹吸浸渍装置，包括上模具1和下模具2，上模具1和下模具2相扣使其内部形成弯曲流道。

4、所述的弯曲流道包括依次设置的平模入口3、展纱预热部分4、第一存胶池5、浸渍部分、第二存胶池11、平模出口12。

5、所述的上模具1设有与第一存胶池5、浸渍部分、第二存胶池11连通的加料通道，加料通道设计在被输送的预浸丝束的两侧。

6、所述的平模入口3设计于进料口一侧，平模出口12设计于出料口一侧。

7、所述的展纱预热部分4结构是斜向上楔形坡面，展纱预热部分4与平模入口3以及浸渍部分的相接处设计圆角过渡。

8、所述的第一存胶池5为半圆形，第一存胶池5和展纱预热部分4相接处有斜向下流道。

9、所述的浸渍部分由多个高度依次递减的波峰波谷组成，每个波谷上方设计有一个加料通道。

10、所述的第二存胶池11为半圆形，第二存胶池11与平模出口12之间设计有斜向上流道。

11、与现有技术相比，本使用新型具有的有益效果：

12、(1)流道连接处均设计圆角过渡，减小了连续碳纤维丝束的损伤。

13、(2)展纱预热部分可以为连续碳纤维丝束提前加热，充分展纱，减少了熔融的液体树脂冷却，保证其在连续碳纤维丝束内部的流动性，提高浸渍效果。

14、(3)利用虹吸效应，使液体树脂从液面较高的位置主动流向液面较低的位置，使液体树脂在连续碳纤维丝束内部主动浸渍，实现了高效和高质量的浸渍效果。

15、(4)在第一存胶池设计有斜向下的流道，避免了液体树脂的倒流。

16、(5)在第一存胶池设计有斜向上的流道，避免了液体树脂的过度浪费，节省了浸渍材料成本。

17、(6)加料通道设计在被输送的预浸丝束的两侧，不妨碍预浸丝束的浸渍过程，且能保证存胶池和波谷具有一定高度的液面，实现虹吸浸渍效果。

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【技术保护点】

1.一种连续碳纤维热固性复合材料虹吸浸渍装置，其特征在于：包括上模具(1)和下模具(2)，上模具(1)和下模具(2)相扣使其内部形成弯曲流道；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的上模具(1)设有与第一存胶池(5)、浸渍部分、第二存胶池(11)连通的加料通道，加料通道设计在被输送的预浸丝束的两侧。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的平模入口(3)设计于进料口一侧，平模出口(12)设计于出料口一侧。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的第一存胶池(5)为半圆形，第一存胶池(5)和展纱预热部分(4)相接处有斜向下流道。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的浸渍部分由多个高度依次递减的波峰波谷组成，每个波谷上方设计有一个加料通道。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：第二存胶池(11)为半圆形，第二存胶池(11)与平模出口(12)之间设计有斜向上流道。

【技术特征摘要】

1.一种连续碳纤维热固性复合材料虹吸浸渍装置，其特征在于：包括上模具(1)和下模具(2)，上模具(1)和下模具(2)相扣使其内部形成弯曲流道；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的上模具(1)设有与第一存胶池(5)、浸渍部分、第二存胶池(11)连通的加料通道，加料通道设计在被输送的预浸丝束的两侧。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的平模入口(3)设计于进料口一侧，平模出口(12)设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奔，刘德义，段玉岗，李旭辉，陈昱荷，王枫，明越科，张少秋，
申请(专利权)人：西安华晟复材科技有限公司，
类型：新型
国别省市：