[实用新型]增强复合材料制成的半成品及模压成型件

说明书

技术领域

本实用新型涉及增强复合材料制品领域，更具体地，涉及由增强复合材料制成的半成品及由该半成品制成的模压成型件。

背景技术

以热固性树脂为基体的增强复合材料，特别是纤维增强塑料，在很多领域都发挥着巨大作用，代替了传统材料。在使用中，经常需要对采购的纤维增强塑料进行二次加工成型，其工艺通常包括剪裁、传送、模制成型等步骤，有时还需进行预成型。

在此过程中，树脂基体可能与传送设备或成型设备发生粘连，不仅会污染相关设备，也可能在材料中混入杂质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述技术问题。

为此，本实用新型提供了一种增强复合材料制成的半成品，包括由以热固性树脂为基体的增强复合材料构成的主体，其特征在于，在所述主体的至少一个外表面上覆盖有与传送设备及成型设备都不粘的单独的干纤维层。

术语“半成品”是指尚未制造完工为最终产品，仍需进一步加工的中间产品。

术语“干纤维层”是指主要由非浸渍纤维构成的层。

根据本实用新型，由于在增强复合材料构成的主体外表面上覆盖有单独的干纤维层，增强复合材料的热固性树脂基体就不会与传送设备和成型设备直接接触，因此避免了粘连设备和污染基体。并且，在后续的成型过程中，由于增强复合材料受热软化，树脂基体将浸渍所述干纤维层，由此将其融合到主体中，与主体形成一个整体，而不需要再将其除去。

本实用新型对片状模塑料（英文为sheet molding compound，常用缩写SMC）特别有用。SMC是由树脂基体浸渍纤维或短切纤维毡，两边覆盖保护膜（通常是聚乙烯薄膜）而制成的一类片状模压料。市场上购买到的SMC通常是卷状。SMC具有优越的电气性能，耐腐蚀性能，重量轻及工程设计容易、灵活等优点，其机械性能更可与部分金属材料相媲美，因而广泛应用于运输车辆、建筑、电子/电气等行业中。

利用SMC模压制成制件的工艺通常是直接将一层或多层SMC置入模具，在一定的温度和压力下SMC受热软化并充满模腔，以获得制件的形状。在机动车行业的应用中，经常需要使用高强度SMC制造对机械强度要求更高的部件，但是因为高强度SMC含有大量增强纤维，在模塑时树脂的流动性就会变差，影响成型效果。因此，需要在模压前对高强度SMC先进行预成型处理，使其获得与模压模具形状相似的预成型体。相似地，如采用由连续纤维或回收纤维增强的SMC，也需要进行预成型处理。

须知，成品SMC两面都覆盖有保护膜，模压步骤前须将其去除。在常规的生产过程中一般在剪裁SMC前揭膜，剪裁后直接将SMC置入模具。而当需要进行预成型处理时，如仍在剪裁前揭膜，不仅SMC可能与自动剪裁台的传送带发生粘连、并可能被传送带上的灰尘或残留纤维所污染，而且在预成型步骤中，由于受热变形，SMC还会与预成型装置发生粘连，使机械手难以将其取出，且将污染预成型装置。而如果在剪裁后或预成型步骤后揭膜，则只能采取手动的方式，无法自动化，而且这种手动操作也是具有很大难度的，因为此时该保护膜与树脂基体在边缘处已经结合得十分紧密，操作人员很难找到揭膜起始处。因此，这种手动揭膜的操作耗时耗力，无疑降低了生产效率，提高了生产成本。

按照本实用新型的SMC半成品，其主体由一层片状模塑料层构成或多层片状模塑料层叠置构成，在该主体的一个或两个主要外表面都覆盖有所述干纤维层。由于SMC半成品呈大致扁平的板状，即在XY两个方向上的尺寸远大于与之垂直的Z方向上的尺寸，术语“主要表面”即指其平行于XY面的大尺寸表面。由于传送中必然将主要外表面置于传送设备上，模制步骤中与模具大面积接触的也是主要外表面，因此优选这两个面上都覆盖干纤维层。

如前所述，由于成型后不需要将纤维层除去，则不存在揭膜步骤的问题。按照本实用新型的SMC成型工艺包括将卷状SMC展开、揭膜、在其表面铺设干纤维层、在剪裁台上剪裁、通过传送设备传送至（预）成型设备等步骤。此工艺是可以完全自动化的，因此可以提供生产效率，节约成本。

优选地，所述干纤维层是由互连的纤维构成的层，其构成独立的纤维薄层，可以以卷状独立储存，并可以由相关设备自动地连续地铺设在SMC上以提高生产效率。

优选地，所述干纤维层是非织造粘合纤维层。即将短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。可以采用任何合适的非织造方法制造该纤维层，如湿法、干法、水刺、针刺、纺粘等等。当然，干纤维层也可以是织造的纤维层，如毡制品、织物等。