[实用新型]一种纤维浸渍模具

说明书

技术领域  

本实用新型涉及一种热塑性复合材料制造装置技术领域，特别涉及此种热塑性复合材料制造装置中的纤维浸渍模具。

背景技术

长纤维增强热塑性复合树脂粒料是由欧美国家率先开发的一种新型热塑性复合材料，由于其具有优异的力学性能，兼具高的刚性和韧性以及优良的耐疲劳性能，且加工过程制品变形小，可部分替代金属材料，因此被广泛用于汽车、建材、化工等领域。尤其20世纪90年代中期以后，汽车工业的快速发展、人们环保节能意识的增强以及能源危机、石油涨价，促使汽车以轻量化为手段实现汽车节能减节。而高性能的长纤维增强热塑性复合树脂粒料是实现汽车轻量化的重要手段之一。因此，国外已对长纤维增强热塑性塑料作了大量的研究，并实现了长纤维增强热塑性复合树脂粒料生产汽车配部件。而在国内对长纤维增强热塑性塑料研究或生产成功的案例为数不多，尽管已实现产业化，但生产原料、设备装置和工艺过程掌握不到位，产品的纤维浸渍效果、工艺、配方的可行性尚且无法制备高性能产品。 

目前，尽管在国内外均已公布了若干长纤维增强热塑性塑料的制备技术和浸渍装置，但制备方法或多或少存在一定的缺点，例如： 

LATII INUSTRIA TERMOPLASTICI S.P.A公司在专利中描述，塑料熔体从双螺杆挤出机挤出后经过一个直角拐角的圆管形流道进入纤维浸渍装置，在纤维浸渍装置内，塑料熔体再和连续纤维从垂直方向接触。因此可知塑料熔体需要经过两次直角形拐转后再和纤维接触，塑料熔体在流道的阻力明显增大，一方面使挤出功率增大，另一方面流道拐点太多和拐点位置容易积累残留塑料，残留塑料容易老化产生黑点而影响产品质量。

公开号为CN1962732A的中国专利讲述一种连续长纤维增强聚丙烯树脂粒料的制备方法，采用聚丙烯纤维与玻璃纤维按一定比例混合制成复合混纱，复合混纱再与聚丙烯树脂，加工助剂混合后经挤出机造粒。从生产效率分析，复合混纱的制造增加了一个工序，降低生产效率；从生产成本分析，聚丙烯纤维价格高于聚丙烯树脂价格，从而增高了生产成本；从材料性能分析，由于复合混纱、聚丙烯树脂与加工助剂混合后经挤出机造粒，玻璃纤维在挤出过程中会折断，不能保证粒料中纤维的长度，由于长纤维增强热塑性塑料的力学性能与纤维长度密切相关，因此该生产方法不能保证粒料中纤维长度意味着材料质量无法得到保证。 

公开号为CN101152767A的中国专利，公开一种连续长纤维增强热塑性树脂的成型方法及其成型设备，专利中提及使用浸渍独立流道中的张力辊分散纤维束。因此可知，每一条纤维束占用一条独立流道，当加工纤维束数量较多时，浸渍独立流道数量也相应增加，浸渍独立流道数量过多可能出现塑料熔体在流道中分布不均匀现象，同时每个独立流道中放置一个或多个张力辊，使得模具中放置张力辊数量很大，容易造成模具结构复杂化易产生纤维起毛堵塞流道。 

实用新型内容  

本实用新型目的是克服现有技术的不足而提供一种纤维浸渍模具，其在生产长纤维增强热塑性塑料过程中克服了塑料熔体阻力大、连续纤维在包覆的折断问题，具有均匀浸渍、分散、包覆效果，并且具有生产产品灵活性大、易于操作等优点，能用于生产此种制造流程的长纤维增强热塑性塑料,制造流程见图1。

本实用新型的目的是这样实现的： 

一种纤维浸渍模具，包括内设有模腔的浸渍模具模体，浸渍模具模体一端设有纤维束入口、另一端设有纤维束出口，所述模腔内设有用于向模腔输入塑料熔体的熔体输送通道,所述模腔内设置有一组双齿轮组合熔体泵和张力辊组。

实施时,纤维束由纤维束入口进入模腔,并穿过模腔由纤维束出口伸出,来自挤出机的塑料熔体经熔体输送通道进入模腔内,由于本实用新型在模腔内设置有齿轮熔体泵,可在模腔内形成熔体涡流，纤维束在齿轮熔体泵的作用下得到加强分散,并被熔体充分浸渍、包覆,增强浸渍、浸润效果。 

具体地，所述齿轮熔体泵包括一个辊筒组，所述辊筒组包括从动齿轮辊筒组件和用于驱动从动齿轮辊筒组件的驱动齿轮。 

所述驱动齿轮由电机驱动。具体实施时，从动齿轮辊筒组件包括一个与驱动齿轮齿合的从动齿轮辊筒。从动齿轮辊筒与驱动辊筒呈上下排列。从动齿轮辊筒包括辊筒和设置在辊筒上的从动齿轮。 

实施时，浸渍模具模体设置有用于安装齿轮的齿轮腔和用于安装辊筒的辊筒插槽，辊筒插槽的数量和从动齿轮辊筒数量对应，辊筒插槽的位置与从动齿轮辊筒安装位置对应。驱动齿轮和从动齿轮设置在齿轮腔内，从动齿轮辊筒的辊筒一端连接从动齿轮、另一端插在辊筒插槽内。