【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料制备技术,涉及一种取向非连续纤维预浸料及其制备设备。
技术介绍
纤维增强树脂基复合材料具有轻质、高强、高模量、耐疲劳、抗腐蚀、结构功能一体化和设计制造一体化、易于成型大型构件等突出优点,已在航空航天领域和社会生活的各个领域获得了广泛的应用,并显示出不可替代的重要地位。目前,复合材料的成本远高于金属材料,高成本已经成为复合材料扩大应用的主要障碍。复合材料的成本主要包括三个方面原材料成本、设计制造成本以及使用维护成本。据统计,复合材料的制造工艺成本占总成本的75%以上。目前,在航空航天领域,连续纤维预浸料是制备复合材料制件的主要材料之一。当使用连续纤维预浸料制备或修补多曲率的复杂复合材料制件时,由于连续纤维预 浸料的变形小,容易在复合材料制件复杂形状处,影响复合材料的力学性能。为了解决上述问题,需要制造复杂工装,减轻褶皱的影响,使制造工艺复杂,制造成本上升。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种取向非连续纤维预浸料及其制备方法,以解决制备复杂形状复合材料零件容易形成褶皱、影响复合材料的力学性能的难题,简化制造工艺,降低制造成本。本专利技术的技术 ...
【技术保护点】
一种取向非连续纤维预浸料,它由作为增强材料的纤维帘子布或纤维织物和浸渍在纤维帘子布或纤维织物上的树脂基体组成,所说的纤维为下述纤维之一或者混合纤维:植物纤维、无机纤维或有机纤维;所说的树脂基体为热固性树脂或热塑性树脂;其特征在于:所说的纤维是取向非连续纤维,它是长度为10mm~200mm的短切纤维,并且有序排列,在一个或几个方向上取向。
【技术特征摘要】
1.一种取向非连续纤维预浸料,它由作为增强材料的纤维帘子布或纤维织物和浸溃在纤维帘子布或纤维织物上的树脂基体组成,所说的纤维为下述纤维之一或者混合纤维植物纤维、无机纤维或有机纤维;所说的树脂基体为热固性树脂或热塑性树脂;其特征在于所说的纤维是取向非连续纤维,它是长度为IOmm 200mm的短切纤维,并且有序排列,在一个或几个方向上取向。2.如权利要求I所述的取向非连续纤维预浸料的制备设备,其特征在于它由供料辊(3)、收料辊(4)、短切辊(5)、硬橡胶辊(6)和两个热压辊(7)组成;短切辊(5)和硬橡胶辊(6)组成切割对辊,两个热压辊(7)组成热压对辊,缠绕在供料辊(3)上的连续纤维预浸料(I)从切割对辊的切割面和热压对辊热压面穿过后形成取向非连续纤维预浸料(2)缠绕在收料辊(4)上;在短切辊(5)的外圆柱面上有多排短切刀,其结构为下述形式之一 (1)短切刀由平行于轴向成直线排列的直刀刃(5a)组成,每排短切刀中直刀刃(5a)的长度和相邻两个直刀刃(5a)的间距均为b = IOmm 200mm,相邻两排直刀刃(5a)的间距a = 5mm 100mm,相邻两排直刀刃(5a)交错排列;直刀刃(5a)的径向高度不小于连续纤维预浸料(I)的厚度; (2)短切刀(5a)是由平行于轴向的纵刀刃(5c)和垂直轴向的横刀刃(5b)组成的T字形切刀,刀刃(5c)成直线排列,每排短切刀中纵刀刃(5c)的长度和相邻两个纵刀刃(5c)的间距均为b = IOmm 200mm,相邻两排纵刀刃(5c)的间距a = 5mm 100mm,相邻两排纵刀刃(5c)交错排列;纵刀刃(5c)的径向高度不小于连续纤维预浸料(I)的厚度;横刀刃(5b)的一端与纵刀刃(5c)相交,横刀刃(5b)的长度为a,横刀刃(5b)的径向高度与纵刀刃(5c)相同。3.根据权利要求2所述的取向非连续纤维预浸料的设备,其特征在于在供料辊(3)和切割对辊之间有一个由剥离辊(8)和收膜辊(9)组成的收膜机构,剥离辊(8)的辊面与连续纤维预浸料(I)的上表面接触,收膜辊(9)位于剥离辊(8)的上面,连续纤维预浸料(I)上表面的上剥离膜(11)绕过剥离辊(8)后收卷在收膜辊(9)上;在切割对辊和热压对辊之间有一个缠绕着上剥离膜(11)的放膜辊(10),上剥离膜(11)进入热压对辊的热压面与连续纤维预浸料本体热压为整体。4.制备如权利要求I所述的取向非连续纤维预浸料的设备,其特征在于它由供料辊(3)、两...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘燕峰,包建文,刘青曼,李艳,何先成,陈旭,仝建峰,益小苏,
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司北京航空材料研究院,
类型:发明
国别省市:
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