连续纤维增强热塑性聚合物复合材料的浸渍装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种连续纤维增强热塑性聚合物复合材料的浸渍装置及工艺。技术方案是：以热塑性聚合物为基体，以连续纤维为增强体。浸渍装置包括浸渍模具上盖、浸渍模具下盖、紧固螺栓和定型喷嘴。浸渍模具上盖和下盖具有相互对应的多个波峰和波谷，共同组成波浪形的纤维浸渍流道，且波浪形流道的宽窄可通过移动浸渍模具下盖调节。连续纤维束先通过浸渍模具上盖的纤维入口进入波浪形流道，然后熔融或溶液状态的热塑性聚合物通过浸渍模具上盖的树状流道进入模具，在波浪形流道的作用下完成对纤维束的浸渍过程。被浸渍的连续纤维增强热塑性树脂基材料经过定型喷嘴后冷却固化，成为可用于3D打印的连续纤维预浸丝或用于模压成型的连续纤维预浸带。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料制造领域，特别涉及一种连续纤维增强热塑性聚合物复合材料的浸渍装置及工艺。

技术介绍

1、连续纤维增强聚合物复合材料是一种以连续纤维为增强体、以热固性或热塑性聚合物为基体的新型复合材料，其力学性能远高于长纤维和短纤维增强聚合物复合材料，且具有优异的尺寸稳定性、抗疲劳性、耐蠕变性和较高的使用温度。最初的连续纤维增强聚合物复合材料主要用于军事和航天航空等尖端科技领域，近年来，随着技术的成熟和改进，市场应用范围扩展到了汽车、体育、机械、运输及其他众多领域。

2、当前的连续纤维增强树脂基复合材料主要以热固性聚合物为基体，一旦固化后无法再加热熔融，使得热固性聚合物基体和其内部的增强纤维难以回收利用。与热固性聚合物相比，热塑性聚合物可以通过再加热反复熔融重塑，易于回收利用。近年来，研究人员将连续纤维与热塑性聚合物结合起来开发下一代高性能连续纤维增强热塑性树脂基复合材料，以达到可回收、可修复的目的，降低复合材料的全寿命周期成本。

3、然而，热塑性聚合物通常具有比热固性聚合物高得多的粘度，使得熔融的热塑性聚合物难以良好浸渍连续纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种连续纤维增强热塑性聚合物复合材料的浸渍装置，其特征在于：包括浸渍模具上盖、浸渍模具下盖、紧固螺栓和定型喷嘴；所述浸渍模具上盖的下侧面与浸渍模具下盖的上侧面之间形成具有多个波峰和波谷的波浪形流道，所述波浪形流道的入口处设置有用于接收连续纤维丝束的进口导嘴，所述波浪形流道的出口处设置有定型喷嘴，定型喷嘴的形状为圆形或长方形，横截面积为0.16至12平方毫米。所述浸渍模具上盖上设置有与多个波峰和波谷连通的树状注射流道，所述树状注射流道将熔融的热塑性聚合物在波峰和波谷处注入波浪形流道；所述浸渍模具下盖上设置有若干个导向狭槽，所述浸渍模具上盖上设置有与所述若干个导向狭槽一一对应设置的紧固螺...

【技术特征摘要】

1.一种连续纤维增强热塑性聚合物复合材料的浸渍装置，其特征在于：包括浸渍模具上盖、浸渍模具下盖、紧固螺栓和定型喷嘴；所述浸渍模具上盖的下侧面与浸渍模具下盖的上侧面之间形成具有多个波峰和波谷的波浪形流道，所述波浪形流道的入口处设置有用于接收连续纤维丝束的进口导嘴，所述波浪形流道的出口处设置有定型喷嘴，定型喷嘴的形状为圆形或长方形，横截面积为0.16至12平方毫米。所述浸渍模具上盖上设置有与多个波峰和波谷连通的树状注射流道，所述树状注射流道将熔融的热塑性聚合物在波峰和波谷处注入波浪形流道；所述浸渍模具下盖上设置有若干个导向狭槽，所述浸渍模具上盖上设置有与所述若干个导向狭槽一一对应设置的紧固螺栓，所述波浪形流道的间隙可通过沿导向狭槽移动浸渍模具下盖调整；所述浸渍模具上盖上还设置有上盖加热装置及上盖温度传感器，所述浸渍模具下盖上还设置有下盖加热装置及下盖温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强热塑性聚合物复合材料的浸渍装置，其特征在于：所述波浪形流道深度，即浸渍模具上盖下侧面和浸渍模具下盖上侧面的宽度，为2毫米到20毫米。

3.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强热塑性聚合物复合材料的浸渍装置，其特征在于：所述波浪形流道的间隙，即浸渍模具上盖下侧面与浸渍模具下盖上侧面之间的距离，变化范围为2毫米到100毫米 。

4.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强热塑性聚合物复合材料的浸渍装置，其特征在于：构成所述波浪形流道的浸渍模具上盖下侧面和浸渍模具下盖上侧面为由正弦曲面、圆弧曲面或样条曲面中的一个或多个组合形成的具有多个波峰和波谷的波浪形曲面。

5.根据权利要求4所述的一种连续纤维增强热塑性聚合物复合材料的浸渍装置，其特征在于：各个波峰和波谷顶点的曲率半径为5到50毫米，相邻波峰和波谷的落差为10到100毫米。

【专利技术属性】
技术研发人员：薛方凯，涂勇强，王晓龙，
申请(专利权)人：苏州无限纤意科技有限公司，
类型：发明
国别省市：