[发明专利]提高纤维增强复合材料精度的装置及工艺

说明书

本发明公开了一种提高纤维增强复合材料精度的装置及工艺，该装置包括一次固化设备和二次固化设备，一次固化设备设有加热平台，加热平台上设有至少一个凹槽，凹槽内填充有冷却管，冷却管内有冷凝液。固化成型时，1）将未固化的纤维增强复合材料通过置于加热平台上，冷却管内通过冷凝液进行循环，然后对加热平台进行加热，使得除冷却管上方的纤维增强复合材料外的其余部分均进行固化；2）为步骤1）得到的材料安装模具，置于二次固化设备中进行加温，使得整个纤维增强复合材料固化成型。通过上述装置及工艺，能够大幅提高纤维增强复合材料成型的精度。

技术领域

本发明属于纤维增强复合材料技术领域，具体涉及一种提高纤维增强复合材料精度的装置及工艺。

背景技术

纤维增强复合材料(简称FRP)是由增强纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，与基体材料经过缠绕，模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。根据增强材料的不同，常见的纤维增强复合材料分为玻璃纤维增强复合材料，碳纤维增强复合材料以及芳纶纤维增强复合材料。

玻璃纤维增强塑料，又称为玻璃钢，采用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体得到，具有轻质高强、耐腐蚀、绝缘性能好，导热率低可设计性能好等优点。

纤维增强复合材料需要成型为一定的形状，在固化过程中，由于受重力影响，配方中的树脂胶液在固化前容易因所处位置的不同而发生流动或者转移，造成精度不够，尤其是转角部位，如果厚度比预期降低，会严重影响其质量、强度和使用寿命。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供提高纤维增强复合材料精度的装置及工艺，通过两次固化，能够大幅提高纤维增强复合材料成型的精度。

本发明所采取的技术方案是，一种提高纤维增强复合材料精度的装置，包括一次固化设备和二次固化设备，一次固化设备设有加热平台，加热平台上设有至少一个凹槽，凹槽内填充有冷却管，冷却管内有冷凝液。

进一步地，所述凹槽的内壁设有隔热层。

进一步地，所述隔热层为玻璃钢材质。

进一步地，所述冷却管的上部与加热平台处于同一平面上。

进一步地，所述凹槽为横截面为方形的凹槽，冷却管为横截面为方形的管体，冷却管为不锈钢材质。

进一步地，所述二次固化设备为烘箱。

进一步地，该装置还包括冷凝水缓冲槽，其进水口与冷却管的出口连接，出水口经制冷设备和泵后连接至冷却管的进口。

本发明还涉及采用所述的装置进行纤维增强复合材料固化的方法，包括以下步骤：

1）将未固化的纤维增强复合材料通过置于加热平台上，冷却管内通过冷凝液进行循环，然后对加热平台进行加热，使得除冷却管上方的纤维增强复合材料外的其余部分均进行固化；

2）为步骤1）得到的材料安装模具，置于二次固化设备中进行加温，使得整个纤维增强复合材料固化成型。

进一步地，所述冷凝液为温度在3-5℃的水。

进一步地，所述加热平台及二次固化设备的加热温度为70-100℃。

本发明具有以下有益效果：

1、通过对纤维增强复合材料进行分步固化，即在材料主体固化阶段对局部精度要求严格部位通过低温对其进行保护，待主体部分固化后再对局部精度要求严格部位进行固化，主体部分固化时在平台上进行固化，能够确保受热均匀，尺寸精度高，局部精度要求高且无法在平面上进行固化的部分在主体部分固化时进行低温保护，待主体部分的固化完成后，通过二次固化设备进行固化。