弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺，其包括以下步骤：准备所需的纤维纱团，将所述的纤维纱团展开，均匀分布成宽为90-120mm的丝束；对所述的丝束进行树脂浸胶；当所述的丝束完全浸润后进行烘烤并制得纤维预浸布；将所述的纤维预浸布进行拉挤成弧形制品；对所述的弧形制品进行固化并制得成品。本发明专利技术中浸胶和拉挤成型是分开的，浸胶单独列出，浸胶速度大大提升，降低了对树脂工艺性的要求，可以选取力学性能优异而工艺性稍差的树脂；拉挤成型时去除了浸胶工艺：一方面将不用考虑树脂长时间适用性问题，产品质量的稳定性提高；另一方面也省去了工人定时更换树脂工序，生产现场也更加干净整洁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料领域，特别是涉及一种弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺。
技术介绍
随着经济的不断发展，医疗事业对医疗设备的要求也逐渐提高，对医疗器件要求向多功能化、高强化、小型化、轻量化、稳定话发展。很多钢结构在保证强度的情况下显得太过笨重。而碳纤维复合材料，具有质轻、强度高、热膨胀系数低、耐腐蚀等优点，可以解决设备轻量化、小型化的问题，特别是碳纤维制品的多元化发展，受到人们的广泛关注。但目前的拉挤制备工艺生产为直线型、等截面产品，限制了产品的应用。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺，其包括以下步骤(1)、浸胶准备所需的纤维纱团，将所述的纤维纱团展开，均匀分布成宽为90-120mm的丝束；对所述的丝束进行树脂浸胶；当所述的丝束完全浸润后进行烘烤并制得纤维预浸布；(2)、拉挤将所述的纤维预浸布进行拉挤成弧形制品；对所述的弧形制品进行固化，固化温度为 150-200°C，并制得成品。优选地，所述的纤维纱团的湿度小于50%。优选地，制得所述的纤维预浸布后，对其两个面进行保护膜的覆盖，并收卷。优选地，在拉挤过程中，所述的纤维预浸溃布分别经过3个温度区70-90°C、 120-140°C 以及 120-140°C ο优选地，完全浸润后所述的丝束110_130°C烘烤2-4分钟；或者70_90°C烘烤2_4 分钟，调节至100-12(TC再烘烤2-4分钟。优选地，所述的保护膜为PET离型膜。优选地，所述的纤维纱团采用碳纤维。优选地，所述的树脂采用环氧树脂。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点和效果1、本专利技术中浸胶和拉挤成型是分开的，浸胶单独列出，浸胶速度大大提升，降低了对树脂工艺性的要求，可以选取力学性能优异而工艺性稍差的树脂；2、拉挤成型时去除了浸胶工艺一方面将不用考虑树脂长时间适用性问题，产品质量的稳定性提高；另一方面也省去了工人定时更换树脂工序，生产现场也更加干净整洁。附图说明附图I为本专利技术浸胶工艺的设备示意附图2为本专利技术拉挤工艺的设备示意附图3为本专利技术拉挤工艺设备中成型模具一牵引设备的俯视示意图。其中1、纱架；2、展纱设备；3、浸胶设备；4、后处理烘箱；5、覆膜设备；6、收卷设备；7、成型模具；8、后固化烘箱；9、牵引设备。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述现以生产弧形碳纤维复合材料板为例，其宽100mm,厚I. 4mm。纤维使用的东邦UTS50的碳丝，树脂体系为环氧树脂体系AS2-02，其中东邦 UTS50-12K 拉伸强度4900 MPa,拉伸模量240GPa,密度1. 8 g/cm3,单丝直径6. 9Mm ；环氧树脂体系AS2-02 拉伸强度60-80 MPa,热变形温度200-220°C，弯曲强度:100-130 MPa,断裂伸长率3_5%。浸胶设备包括纱架I、展纱设备2、浸胶设备3、后处理烘箱4、覆膜设备5以及收卷设备6 ；拉挤设备包括成型模具7、后固化烘箱8以及牵引设备9。(I)、浸胶如图I所示a、在纱架I上放置所需碳纤维纱团，湿度>50%需引入除湿设备，以确保碳纤维纱团的干度；b、碳纤维纱经过展纱设备2,均勻分布成为宽105mm的丝束；C、配置AS2-2树脂，倒入浸胶设备3，碳纤维丝束经过浸胶完全浸润；d、完全浸润碳纤维丝束进入后处理烘箱4，在120°C烘烤3分钟；或者80°C烘烤3分钟， 调节至110°C再烘烤3分钟，制得碳纤维预浸布；e、由覆膜设备5对碳纤维预浸布的两面覆盖保护膜(PET离型膜或其他)后通过收卷设备6收卷；(2)、拉挤如图2、3所示a、碳纤维预浸布通过长度为900_的成型模具7进行弧形的拉挤，同时在拉挤过程中碳纤维预浸布经过成型模具7中的80°C、13(TC、13(rC 3个温度区，由于温度对产品的质量影响较大，设置多个温度区是为了控制产品在到达各区后满足设定的固化度，通过严格控制成型模具7各段落的温度可以提高产品质量及稳定性。2区和3区的温度根据实际工艺条件，两者相差5度左右，对于一些质量无特殊要求的也可以合并，最终制得弧形制品；b、弧形成品进入后固化烘箱8内进行固化，制得成品并在牵引设备9的牵引下进行整理。除本实施例外，树脂基体还可以为其他高性能热固性或热塑性树脂。碳纤维外，也可以使用其它纤维，制作形状相似，用途不同的弧形制品。上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺，其特征在于其包括以下步骤(1)、浸胶准备所需的纤维纱团，将所述的纤维纱团展开，均匀分布成宽为90-120mm的丝束；对所述的丝束进行树脂浸胶；当所述的丝束完全浸润后进行烘烤并制得纤维预浸布；(2)、拉挤将所述的纤维预浸布进行拉挤成弧形制品；对所述的弧形制品进行固化，固化温度为 150-200°C，并制得成品。2.根据权利要求I所述的弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺，其特征在于所述的纤维纱团的湿度小于50%。3.根据权利要求I所述的弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺，其特征在于制得所述的纤维预浸布后，对其两个面进行保护膜的覆盖，并收卷。4.根据权利要求I所述的弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺，其特征在于在拉挤过程中，所述的纤维预浸溃布分别经过3个温度区70-90°C、120-14(TC以及 120-140 0C ο5.根据权利要求I所述的弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺，其特征在于 完全浸润后所述的丝束110-130 °C烘烤2-4分钟；或者70-90 °C烘烤2_4分钟，调节至 100-120°C再烘烤2-4分钟。6.根据权利要求I所述的弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺，其特征在于所述的保护膜为PET离型膜。7.根据权利要求I所述的弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺，其特征在于所述的纤维纱团采用碳纤维。8.根据权利要求I所述的弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺，其特征在于所述的树脂采用环氧树脂。全文摘要本专利技术涉及一种弧形连续纤维复合材料板的干法成型工艺，其包括以下步骤准备所需的纤维纱团，将所述的纤维纱团展开，均匀分布成宽为90-120mm的丝束；对所述的丝束进行树脂浸胶；当所述的丝束完全浸润后进行烘烤并制得纤维预浸布；将所述的纤维预浸布进行拉挤成弧形制品；对所述的弧形制品进行固化并制得成品。本专利技术中浸胶和拉挤成型是分开的，浸胶单独列出，浸胶速度大大提升，降低了对树脂工艺性的要求，可以选取力学性能优异而工艺性稍差的树脂；拉挤成型时去除了浸胶工艺一方面将不用考虑树脂长时间适用性问题，产品质量的稳定性提高；另一方面也省去了工人定时更换树脂工序，生产现场也更加干净整洁。文档编号B29B13/02GK102582095SQ201210004799公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日专利技术者张养会, 高雄, 黄献中 申请人:江苏澳盛复合材料科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄献中，高雄，张养会，
申请(专利权)人：江苏澳盛复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：