[发明专利]一种复合材料拉挤碳板及其连续制备方法

说明书

本发明涉及复合材料拉挤成型工艺技术领域，尤其涉及一种复合材料拉挤碳板，包括碳纤维层和位于碳纤维层两侧的玻纤纱层，碳纤维层的截面具有两相对设置的长边和短边，相邻长边和短边之间具有R角，玻纤纱层依次包覆于R角、短边和下一相邻R角。本发明通过在碳纤维层两侧设置玻纤纱层，有效减少碳板制品边缘易掉粉、缺边的问题，保证拉挤过程连续稳定，提升产品质量的同时延长拉挤模具的使用寿命，通过玻纤纱层的设置能够取代一定比例的碳纤维，有效降低原料成本，通过两侧玻纤纱层的设置能够减少热模入口处的磨损，延长热模模具使用寿命。

技术领域

本发明涉及复合材料拉挤成型工艺技术领域，尤其涉及一种复合材料拉挤碳板及其连续制备方法。

背景技术

传统的拉挤碳板是由碳纤维纱线放卷经热固性环氧树脂或乙烯基树脂浸润后通过一组预成型工装挤掉多余的树脂胶液和气泡，进入金属加热模具中进行固化成型具有一定力学性能的板材。碳纤维质地较脆，耐磨性较差，覆有较多的树脂胶液，由碳纤维制作的碳板在拉挤过程进入加热模具时，模具入口R角处存在较大的应力，导致模具入口处很容易磨损崩坏，从而发生堵模现象，以至于拉挤生产过程失败，生产连续性难以保证。

因此，如何提供一种复合材料拉挤碳板及其连续制备方法，避免堵模现象的发生，以保证生产的连续性是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合合理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种复合材料拉挤碳板及其连续制备方法，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种复合材料拉挤碳板及其连续制备方法，避免堵模现象的发生，以保证生产的连续性。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种复合材料拉挤碳板，其特征在于：包括碳纤维层和位于所述碳纤维层两侧的玻纤纱层，碳纤维层的截面具有两相对设置的长边和短边，相邻长边和短边之间具有R角，玻纤纱层依次包覆于R角、短边和下一相邻R角。

进一步地，所述玻纤纱层由平展的玻纤膨体纱制成，所述玻纤膨体纱为处于膨松状态的玻纤纱。

进一步地，所述玻纤膨体纱的纱线密度为2400~5000TEX。

一种复合材料拉挤碳板的连续制备方法，包括以下步骤：

S1：启动牵引机，牵引碳纤维进入树脂槽后穿过预成型板；

S2：在穿过预成型板经过挤胶和预定型后形成截面具有四个R角的预成型浸胶纱束；

S3：两束玻纤纱分别经导向辊和展纱辊后与预成型浸胶纱束共同进入热模，此时玻纤膨体纱包覆于预成型浸胶纱束的两侧形成第二预成型纱束；

S4：热模对第二预成型纱束进行加热固化后，输出复合材料拉挤碳板。

进一步地，所述导向辊和展纱辊分别横向设置在预成型板进入热模进入口的两侧。

进一步地，所述导向辊与所述展纱辊的转动方向一致，且所述导向辊的转速高于所述展纱辊的转速。

进一步地，所述导向辊沿周向开设有第一凹槽，所述展纱辊沿周向开设有第二凹槽，所述玻纤纱依次绕设于所述第一凹槽与第二凹槽，所述第二凹槽垂直于展纱辊转动方向的槽宽大于所述第一凹槽垂直于导向辊转动方向的槽宽。

进一步地，所述导向辊、展纱辊和热模进入口的中心线在同一水平面上。

进一步地，所述第二凹槽的垂直于展纱辊转动方向的槽宽略大于碳纤维层的垂直于输送方向的竖直边。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过在碳纤维层两侧设置玻纤纱层，有效减少碳板制品边缘易掉粉、缺边的问题，保证拉挤过程连续稳定，提升产品质量的同时延长拉挤模具的使用寿命，通过玻纤纱层的设置能够取代一定比例的碳纤维，有效降低原料成本，通过两侧玻纤纱层的设置能够减少热模入口处的磨损，延长热模模具使用寿命。