[实用新型]连续纤维增强热塑性复合材料单向预浸带浸渍模具

说明书

本实用新型提供一种连续纤维增强热塑性复合材料单向预浸带浸渍模具，包括上模和下模，所述上模和下模扣合形成浸渍通道，所述浸渍通道包括依次连接的预热段、浸渍段和平模口，所述预热段位置高于平模口位置，所述浸渍段成波浪形具有多个波峰和波谷，所述浸渍段整体成下降方式设计，靠近所述预热段的降流道上设有下熔体通道，与所述下熔体通道间隔一条升流道的降流道上设有上熔体通道，所述第一降流道和第二降流道上均设有向下弯曲的半圆形浸渍通道，所述浸渍段尾段与平模口交界处设有半圆形储胶池。本实用新型采用下降式流道和平模口设计，增加了碳纤维与熔融树脂的接触时间和面积，强制对碳纤维和熔融树脂加压，有利于提高浸渍效果。

技术领域

本实用新型涉及复合材料技术领域，特别是涉及连续纤维增强热塑性复合材料单向预浸带浸渍模具。

背景技术

连续碳纤维增强热塑性基复合材料，具有优异的力学性能、高冲击韧性、高损伤能力、耐环境稳定性好、成型周期短、可重复使用等优点，使其应用的范围越来越广，也成为国内外重点研究的热点性材料之一。

目前常用的成型方法有溶液法、熔融法、粉末法、纤维与树脂混编法、单体原位法等。由于热塑性树脂的熔体粘度很大，这些成型方法都很难做到充分的进入到纤维束内部。使得成型的连续碳纤维增强热塑性复合材料单向预浸带内部存在较多的孔隙，导致力学性能很差。解决热塑性树脂难浸渍连续纤维这个难点问题，基本都是选择低粘度或者高流动性的热塑性树脂，也有经过改变设备和工艺将热塑性树脂变成易流动和分散的状态，更利于均匀的分散、浸渍到连续纤维束内。

熔体浸渍法是通过加热使热塑性树脂熔融后，与连续碳纤维充分接触，相互作用，实现浸渍。一般热塑性树脂熔融后的粘度都很高很难将连续碳纤维完全浸渍，这对熔体浸渍法的应用推广带来了一定局限性。然而该成型方法具有工艺简单、易操作，无环境污染，可准确控制树脂含量等优点，只要能改变热塑性树脂对连续碳纤维的浸渍效果，一定会加大熔体浸渍法的应用推广。

专利号CN2020037882U实用新型了一种连续纤维增强热塑性复合材料的浸渍模具，设置有环状波型连续纤维浸渍流道，热塑性树脂熔体通道与浸渍流道相连，连续纤维粘附熔融树脂，经环状波型的挤压，连续纤维被强制展开、均匀分散，来实现热塑性树脂熔体对连续纤维的包裹和浸渍。但该浸渍模具设计为单侧进料，很难准确控制纤维带上下两面的树脂含量；双波型浸渍流道无法任意调节流道之间的间隙，准确说只适合单根纤维束的预浸渍，不适合宽幅纤维带的浸渍。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种连续纤维增强热塑性复合材料单向预浸带浸渍模具。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种连续纤维增强热塑性复合材料单向预浸带浸渍模具，包括上模和下模，所述上模和下模扣合具有间隙形成浸渍通道，所述下模两侧设有用于封住浸渍通道的挡板，所述浸渍通道包括依次连接的预热段、浸渍段和平模口，所述预热段设于进料口一侧，所述平模口设于出料口一侧，所述预热段和平模口均水平设置，所述预热段位置高于平模口位置，所述浸渍段成波浪形具有多个波峰和波谷，所述浸渍段整体成下降方式设计，所述波峰和波谷均由一条降流道和一条升流道构成，靠近所述预热段的第一降流道上设有下熔体通道，所述下熔体通道设于下模上，与所述第一降流道间隔一条升流道的第二降流道上设有上熔体通道，所述上熔体通道设于上模上，所述第一降流道和第二降流道上均设有向下弯曲的半圆形浸渍通道，所述第一降流道上的半圆形浸渍通道设于下熔体通道靠近出料口的一侧，所述第二降流道上的半圆形浸渍通道设于上熔体通道靠近出料口的一侧，所述浸渍段尾段为降流道，与平模口交界处设有向下弯曲的半圆形储胶池。