[发明专利]一种纤维增强热塑性复合材料产品的加工成型工艺

说明书

本发明公开了一种纤维增强热塑性复合材料产品的加工成型工艺，特点是包括半成型纤维板的切割、取拿、预热、合模预成型、注塑、开模取出等步骤，优点是采用该加工成型工艺，能够达到制品的局部增强效果，根据具体产品的结构和产品在使用过程中的受力状况来设计产品的补强部分，该补强部分主要由纤维板构成，使得制品的整体结构性能和机械性能较好；经上述具体步骤所制成的产品无需修边，制品的制造精度高；同时对碳纤维板的模压和注塑在同一台注塑设备上完成，使得设备成本低，且有效提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及一种加工成型工艺，尤其是涉及一种纤维增强热塑性复合材料产品的加工成型工艺。

背景技术

纤维增强复合材料因其重量轻、强度好等良好的材料特性而被广泛应用于多个领域中。

目前，纤维增强复合材料的加工成型工艺主要有：手糊成型、缠绕成型、模压成型和长粒料注塑成型，其中：手糊成型和缠绕成型工艺存在成型周期长、生产效率低、劳动强度大，产品质量不易控制等问题，且采用热固性树脂材料，无法回收利用，主要用于生产汽车零件中形状简单的部件，难以满足汽车工业化生产和环保的要求；通过模压成型工艺所制造的产品，其表面会出现浮纤现象，制品精度低，制品需要进行修毛边等后期处理，压力低，只能成产结构简单的制品，所生产的制品存在一定的局限性，而且半成品纤维可能需要提前预成型，使得设备投入成本高，效率低；而长粒料注塑成型工艺，原料需要先造粒，工艺流程较多，之后再经过二次剪切和加热，纤维长度会更短，使得制品的强度降低，生产成本也较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺流程简单、制品强度好且精度高、生产效率高、生产成本低的纤维增强热塑性复合材料产品的加工成型工艺。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种纤维增强热塑性复合材料产品的加工成型工艺，包括如下步骤：

（1）根据所需要制造的产品的形状以及产品的受力情况分析，确定产品需要局部增强强度的位置，根据需要局部增强强度的位置所形成的形状对纤维板进行切割，得到与需要局部增强强度的位置所形成的形状相同的半成型纤维板；

（2）根据生产周期，将上述步骤（1）中切割好的一定数量的半成型纤维板堆叠到物料存放区；

（3）用机械手从物料存放区取拿一块半成型纤维板，并将其置于预热设备中进行预热处理；

（4）用机械手将上述步骤（3）中预热完成的半成型纤维板放入到注塑模具中，注塑模具合模，将该半成型纤维板进行热压预成型处理，得到预成型纤维板；

（5）通过注塑机向模具中注入塑料填充料，使塑料填充料将模具中的空隙部分填满并与上述步骤（4）中得到的预成型纤维板结合到一起，形成所需的纤维增强热塑性复合材料产品；

（6）开模，用机械手将上述步骤（5）中得到的纤维增强热塑性复合材料产品取出。

步骤（3）中所用的预热设备为烘箱。采用烘箱作为预热设备，成本低且操作方便。

步骤（3）中的预热温度与注塑机中塑料填充料温度的偏差为±5%。对半成型纤维板的预热温度设定为与注塑机中塑料填充料的温度基本相近，便于两者更好地结合到一起，使得整体产品较为稳定。

步骤（5）中的塑料填充料为纯树脂。塑料填充料采用纯树脂，便于注塑成型。

步骤（5）中的塑料填充料为树脂与纤维的混合物。塑料填充料为树脂与纤维的混合物，相比纯树脂的塑料填充料，注塑完成得到的制品的性能更为优良。

树脂与纤维的混合物中纤维含量为5%—60%。