[发明专利]制造纤维增强树脂材料的装置

说明书

本发明涉及制造纤维增强树脂材料的装置。通过将长纤维束切割成具有预定长度的多个段并且用树脂浸渍切割过的纤维束来制造纤维增强树脂材料的装置包括：多个切割器，每个切割器具有预定长度，并且被构造成切割长纤维束；和运输单元，所述运输单元被设置在切割器的下方，并且被构造成连续地运输用切割器切割的纤维束。当从切割器的上方观察时，切割器被沿着运输单元的运输方向布置，使得切割器的相应的纵向方向与运输单元的运输方向形成不同的角度。

技术领域

本发明涉及一种通过将长纤维束切割成多个具有预定长度的段并且用树脂浸渍切割的纤维束来制造纤维增强树脂材料的装置。

背景技术

已知一种制造纤维增强树脂材料的装置，所述装置包括带式运输机和一个切割器辊，带式运输机连续地运输载体膜，切割器辊被布置在运输机的上方，并且将长纤维束切割成具有给定长度的段。然而，在如此构造的制造装置中，用切割器辊切割并且自由下落的纤维束很可能在运输机的运输方向上倾斜或者掉落，即，当纤维束落在被运输的载体膜上时，倾向于被布置在与运输方向平行的方向上。结果，在纤维定向中可能出现不均匀或者缺乏一致性，并且材料的强度在不同方向上可能变化，即，强度在运输方向上可能是大的，但是在其它方向上可能是小的。

为处理以上可能性，已经提出了各种技术。例如，在日本专利申请公报No.2000-17557(JP 2000-17557 A)中描述的制造纤维增强树脂材料的装置中，用于敲打正在下落的纤维束的旋转鼓被设置在切割器辊和运输单元之间，当被鼓敲打时，纤维束被引起随机(或不规则)下落，使得纤维束被各向同性地定向。

发明内容

根据如上所述的制造纤维增强树脂材料的装置，从切割的纤维束在各个方向上的均匀散布获得一定效果。然而，因为不能控制纤维定向，所以不能克服定向中的不均匀性。

本发明提供一种制造纤维增强树脂材料的装置，所述装置可以控制纤维定向并减少不均匀定向的可能性。

本发明的一个方面涉及一种通过将长纤维束切割成多个具有预定长度的段并且用树脂浸渍切割的纤维束来制造纤维增强树脂材料的装置。该装置包括：多个切割器，每个切割器均具有预定长度，并且被构造成切割长纤维束；和运输单元，所述运输单元被设置在切割器的下方，并且被构造成连续地运输用切割器切割的纤维束。在装置中，当从切割器的上方观察时，切割器被沿着运输单元的运输方向布置，使得切割器的相应的纵向方向与运输单元的运输方向形成不同的角度。

在根据本发明的以上方面的制造纤维增强树脂材料的装置中，切割器被沿着运输单元的运输方向布置，使得切割器的相应的纵向方向与运输单元的运输方向形成不同的角度；由此，用切割器切割的纤维束具有不同的定向角度。然后，具有不同的定向角度的纤维束被均匀地分散在预期方向上，使得纤维定向可以被控制，并且可以减少不均匀定向的可能性。

在如上所述的制造装置中，切割器可以是四个或更多个切割器，并且所述切割器中的第二个和后续切割器可以被沿着运输单元的运输方向布置，使得切割器中的第二个和后续切割器的相应的纵向方向与切割器中的第一个切割器的纵向方向形成+45°、-45°和+90°的角度。利用该布置，可以伪各项同性地控制切割的纤维束的定向，并且可以获得各项同性地具有足够强度的树脂材料。

在如上所述的制造装置中，每个切割器相对于运输单元的运输表面的高度可以大体上等于用每个切割器切割的纤维束的预定长度。利用该布置，可以在长纤维束的前端到达运输单元的运输表面时切割纤维束；因此，防止切割的纤维束弹跳，并且纤维束很可能被定向在预期方向上。

在如上所述的制造装置中，每个切割器可以是切割器辊，在所述切割器辊上，以放射状方式布置在切割器的纵向方向上延伸的多个刀片。利用该布置，可以高效率切割长纤维束。