[发明专利]一种新型纤维张力可调控热塑性复合材料浸润装置

说明书

本发明公开了一种新型纤维张力可调控热塑性复合材料浸润装置，包括浸润模具，所述浸润模具包括上模块、下模块、前模块、后模块、入口挡板和出口挡板，所述上模块、下模块、前挡板、后挡板、入口挡板和出口挡板围成浸润模具六面体的六个面，所述浸润模具六个面除上模块以外、其他五个面通过螺钉固定连接。本发明提供的模具上壳体可以机械式上下移动，调整纤维束受到的张力大小，从而改变纤维浸润效果；模具下壳体开有矩形漏胶槽，工作时处于封闭状态；当停止工作，需要清理残余树脂时，旋转漏胶杆，漏胶槽处于打开状态，树脂自动流出。

技术领域

本发明热塑性复合材料浸润工艺技术领域，尤其涉及一种新型纤维张力可调控热塑性复合材料浸润装置。

背景技术

复合材料制备过程可能发生表面光洁度差等问题，浸润效果对于热塑性复合材料的性能影响很大，为了改善浸润效果，公开专利文件“一种含柔性涂覆层的芳纶纤维复合材料光缆增强芯及其制备方法”(公开号：CN103792634A)提供了两次浸胶、四段固化工艺，该过程可实现复合材料光洁度好、韧性高的效果，然而，两次浸胶过程效率低，浸胶效果不能保证完全。另外，浸胶工艺完成后，树脂以及玻璃纤维杂质的清理也是一个难题，传统的浸胶设备需要拆装模具，耗时长，温度降低后树脂容易凝固粘结在模具壁上，增加了清理工作的难度，针对该问题，公开专利“一种长纤维增强热塑性复合材料浸润模具以及浸润工艺(申请号：CN201910503089.6)”提供了下模具可以打开的方案。然而，直接打开下模具，空气与复合材料瞬间接触，不利于实现密封效果，

发明内容

为了改善复合材料纤维束的浸润效果，提高清理过程的效率，本发明提供一种新型纤维张力可调控热塑性复合材料浸润装置，技术方法如下所述：

一种新型纤维张力可调控热塑性复合材料浸润装置，包括浸润模具，所述浸润模具包括上模块、下模块、前模块、后模块、入口挡板和出口挡板，所述上模块、下模块、前挡板、后挡板、入口挡板和出口挡板围成浸润模具六面体的六个面，所述浸润模具六个面除上模块以外、其他五个面固定连接。

优选的，所述上模块截面下沿为凹凸曲线型，所述下模块截面上沿为凹凸曲线型，上模块与下模块的凹凸曲线型截面交叉设置，与前模块、后模块、入口挡板和出口挡板围成浸润内腔，同时对纤维束形成张力。凹凸曲线型截面上每个凸起为高度40～60mm，相邻两个凸起顶点之间的距离为130～150mm。所述上模块与下模块的凹凸曲线由大圆的半圆曲线和小圆的半圆曲线依次连接而成，所述大圆即凹面直径为100mm，小圆即凸面直径为30mm；凸面曲面角度范围为60～80°。

所述下模块凹状曲线处、于前后方向开有圆柱形漏胶槽空腔，所述圆柱形漏胶槽空腔在下模块的垂直方向形成水平截面为矩形的漏胶槽，在漏胶槽空腔内平行设置圆柱形漏胶杆，所述漏胶杆为与漏胶槽空腔紧密贴合的圆柱形杆，每条所述漏胶杆上设置至少一个矩形漏胶通路，漏胶杆端部位于浸润模具外部；

所述前模块和后模块上设置供漏胶杆通过的通孔。

所述入口挡板上设置扁条型长孔或椭圆形圆孔，所述扁条型长孔或椭圆形圆孔垂直方向长于水平方向，供纤维束穿过。

所述出口挡板上设置供浸润后的纤维束穿过的通孔，通孔的数量与入口挡板上扁条型长孔或椭圆形圆孔以及纤维束的数量对应。

作为进一步的改进，所述浸润模具入口处于入口挡板和下模块之间、上模块下方设置导入树脂的多级流道，所述多级流道为多级的一分为二的流道形式。

更优选的，所述多级流道为四级流道结构，保证树脂进入浸润模具内腔时，各个出胶口出胶均匀，保证每根纤维束都能够浸润树脂。

优选的，所述浸润模具还包括加热机构，所述加热机构包括加热棒，所述上模块顶部、下模块凸状曲线底部沿前后方向分别设置相互平行的多组圆柱形管道，管道内放置加热棒对浸润模具以及浸润模具内部空腔加热。