[发明专利]电热自升温模具及玻璃纤维增强塑料的成型方法

说明书

技术领域：

本发明属于复合材料生产制造的技术领域，具体涉及一种电热自升温模具及利用其进行玻璃纤维维增强塑料的成型方法。

背景技术：

进入21世纪以来，全球复合材料市场快速增长，复合材料产业在汽车工业、铁路项目、大飞机项目等方面取得了越来越重要的地位，对复合材料零部件制造业也提出了低成本、短周期等要求和挑战。现有技术中，大型复合材料模具制件的温度控制智能依靠大型固化炉来完成，生产设备需求及能源消耗均有弊端，应用场景不灵活。

另外由于有些复合材料在制造过程会由于自加热的模具的温度不均匀、降温速度不一致等原因而对产品造成缺陷，如厚度不一致、材料表面开裂或内部充满微小裂隙等缺陷，影响了产品的品质。

发明内容：

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种温度可控性高、能够将成型和升温固化整合到一步完成的电热自升温模具，采用如下技术方案：

一种电热自升温模具，包括模具基体和控制器，在模具基体内设置有软质电加热管线，在软质电加热管线下方的模具基体内设置有半导体制冷片，在模具基体内还设置有温度传感器，所述软质电加热管线、半导体制冷片及温度传感器均连接至控制器。

所述软质电加热管线与半导体制冷片均在水平方向呈环形设置，其中软质电加热管线设置在外环，半导体制冷片设置在内环。

所述控制器与软质电加热管线、半导体制冷片及温度传感器均通过快速插头相连接。

一种玻璃纤维增强塑料的成型方法，其特点是，采用前述电热自升温模具进行玻璃纤维增强塑料的成型，并包括如下步骤：

步骤一：在模具基体上铺贴玻璃纤维原料；

步骤二：通过软质电加热管线为模具基体加热，并将温度维持在130～150℃之间保持3～5小时；

步骤三：以5～8％/min的速率减小软质电加热管线的供电电流，同时以3～4％/min的速率增加半导体制冷片的制冷功率，直至模具基体及模具基体内的玻璃纤维增强塑料温度降低至30℃；

步骤四：从模具基体内取下成型后的玻璃纤维增强塑料。

本发明的有益效果：本发明的自升温模具能够提高复合材料在成型过程中的成型质量， 由于使用了半导体制冷片，对模具基体的温度控制能力强于普通的模具，控制均匀的降温速率，提高表面厚度一致性。

附图说明：

图1是本发明的一个实施例的结构示意图；

图2是图1的模具基体的俯视图；

其中：1-控制器，2-快速插头，3-温度传感器，4-软质电加热管线，5-模具基体，6-半导体制冷片。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细描述，如图1～图2所示，本发明的一个实施例，一种电热自升温模具，包括模具基体5和控制器1，在模具基体5内设置有软质电加热管线4，在软质电加热管线4下方的模具基体5内设置有半导体制冷片6，在模具基体5内还设置有温度传感器3，所述软质电加热管线4、半导体制冷片6及温度传感器3均连接至控制器1。所述软质电加热管线4与半导体制冷片6均在水平方向呈环形设置，其中软质电加热管线4设置在外环，半导体制冷片6设置在内环。

所述控制器1与软质电加热管线4、半导体制冷片6及温度传感器3均通过快速插头2相连接。通过快速插头2能够使一台控制器控制多组模具基体5及其内部设备，能够实现灵活的生产管理。

由于玻璃纤维增强塑料在成型过程中通常外部冷却速度快，内部冷却速度慢，故容易出现因冷却速度不一致而引起的材料缺陷。通过本发明的电热自升温模具能够有效减小成型过程中的材料缺陷，具体的，采用如下步骤：

步骤一：向模具基体5内铺贴玻璃纤维增强塑料；

步骤二：通过软质电加热管线4为模具基体5加热，并将温度维持在130～150℃之间保持3～5小时；

步骤三：以5～8％/min的速率减小软质电加热管线4的供电电流，同时以3～4％/min的速率增加半导体制冷片6的制冷功率，直至模具基体5及模具基体5内的玻璃纤维增强塑料温度均低于30℃；

步骤四：从模具基体5内取下成型后的玻璃纤维增强塑料。