[发明专利]一种用于孔泡状高分子聚合物泡沫芯材表面封孔设备及工艺

说明书

本发明公开了一种用于孔泡状高分子聚合物泡沫芯材表面封孔设备及工艺，设备包括驱动装置、加热系统、伺服定厚系统、冷却系统和电气控制系统，实现加热、定厚、冷却的功能，达成连续化的生产目标；工艺为基于上述设备，进行210～230℃的加热温度设置、0.5～3m/min的运转速度设置、0.5～4mm的厚度损耗值设置和水风混合喷淋冷却；使泡沫芯材表面的一定厚度热熔损耗并再结晶，从而实现上下表面的同时封孔。该方法在不改变泡沫芯材的机械性能的前提下，实现泡沫芯材在复合材料真空灌注工艺中，树脂在泡沫芯材上下表面的吸收量下降，由未封孔的两个表面树脂吸胶量1300～1900g/m²，下降到封孔后的两个表面树脂吸胶量400～900g/m²。

技术领域

本发明涉及泡沫芯材加工技术领域，具体为一种用于孔泡状高分子聚合物泡沫芯材表面封孔设备及工艺。

背景技术

泡沫芯材聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，有良好的耐热性及静动态力学性能，为闭孔发泡材料，但由于发泡技术的限制，其泡孔尺寸一般较大，而传统厚度切割一般采用横切带锯，在泡沫切割后的表面会产生开孔且孔径较大，树脂的吸收主要发生在芯材的切割暴露面上，树脂会填平暴露的粗糙表面，由此导致树脂吸收量增加，对最终产品带来重量及成本的挑战。

传统工艺上，面临无法封孔的问题，本发明是通过改进泡沫芯材表面的加工的设备及选取适当的工艺参数，来实现表面的封孔效果，满足产品轻量化及低成本的趋势，使用双带压机设备实现连续化封孔生产，同时达到更高的加工精度，提升产能。

随着复合材料应用的发展，泡沫夹芯结构是目前及未来结构减重最具潜力的方向，而传统聚氯乙烯(PVC)泡沫由于耐温性及环保回收问题，在高温固化体系中无法展现优点，取而代之，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)由于更高的工艺温度和可回收性成为当下最为热门的三明治结构芯材。而实际产品厚度千差万别，一般均需要对PET厚度进行切割。

泡沫芯材的厚度切割，普遍采用以下几种方式：

1)横切带锯：采用循环运转的带锯片来切割泡沫厚度，切割速度0～1.5m/min，锯片宽度10mm：锯片厚度1.25mm：，切割精度为+/-0.25mm，如若切割密度较高的泡沫芯材，切割的阻力及切割热量汇聚，会导致带锯片的软化，从而带来波浪抖动，无法达到更高精度的要求。而且加工后的表面，微观显微下可明显观察到开孔结构，试验验证表明，此开孔会聚集吸收树脂，带来平板吸胶量的增加。

2)热丝切割：热丝切割是利用电热丝发热来达到切割目的，电热丝切割机目前主要应用与泡沫，海绵，滤网，化纤布，编织袋等的切割。主要采用镍镉电热丝，直径选取在0.40mm～0.80mm之间。机器采用型钢焊接，一般采用直线导轨+滚珠丝杆传动，不但保证传动精度更有效保证机器的使用寿命；使用电机控制，保证切割精度和切割任意图形的要求，可多达20根切割丝可同时切割相同形状制品；切割速度介于50-149mm/min。

此加工方式会有两个弊端：

A.切割速度过慢，对比与横切据1000～1500mm/min切割速度，热丝切割无法满足大批量生产供货的要求；

B.如何控制加工成品的厚度会是巨大的挑战，热丝在大电流状态下，较高的温度会将泡沫芯材熔融，厚度损耗值随热丝的直径，进料速度及环境温度都会有较大差异，无法实现精准控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于孔泡状高分子聚合物泡沫芯材表面封孔设备及工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：