[实用新型]一种长纤维增强热塑性复合材料纤维浸润装置

说明书

本实用新型公开了一种长纤维增强热塑性复合材料纤维浸润装置，包括升降控制系统和浸渍模具主体。利用升降固定框架将升降控制系统固定在地面上，可动压辊与升降控制系统相连，位于浸渍模具上端。浸渍模具左侧为开有窄长扁孔的进口模板，右侧为开有若干细小圆孔的出口模板，可利用长直细钢丝将纤维束穿过进口模板与出口模板。模具内部位于纤维浸渍通道下方设置有固定压辊与升降机构控制的可动压辊呈品字交错分布。利用本实用新型在发生纤维束用尽或纤维发生断裂的情况时，可以不打开模具盖，即可快速更换纤维，大大提升生产效率，同时也保证了生产安全。通过压辊作用，又能减少纤维束出现起毛和断纱现象实现与树脂的良好浸润。

技术领域

本实用新型涉及纤维浸润技术领域，尤其涉及一种长纤维增强复合材料浸润装置。

背景技术

长纤维增强热塑性复合材料（LFT）是一种增强纤维在树脂基体中保留比较长长度的复合材料,在通用塑料、工程塑料及特种工程塑料的力学性能改进方面具有明显的效果和广阔的应用前景。长纤维增强热塑性复合材料技术是实现通用塑料、工程塑料高性能化的重要工程技术之一，近年来受到国内外科研部门和工业界的普遍重视。

专利CN103847109A、CN1037679、CN202037882U中公开了几种纤维浸润方法，其特征在于在制备母粒前，常温下打开模具上盖，将多个纤维束一一穿过模具进出口，启动挤出机将液态树脂灌入模具，再启动牵引机，通过模具内部张紧机构分散纤维，并将被树脂浸润的纤维束拉出模具进行风冷却和水冷却，得到复合材料预浸棒，通过切割机切割得到复合材料母粒。然而，在生产过程中经常出现纤维束断裂，致使模具内部纤维堆积，阻碍生产的进行。这时，需要等待模具冷却后打开模具清理破碎纤维和残留的树脂，重新穿纱再生产。模具清理过程需要较长时间，严重影响工作效率和产量，并且难以保障生产安全。

因此，提供一种简单、高效、纤维分散均匀、浸渍效果好的纤维增强复合材料浸润装置，是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了克服上述不足，本实用新型的目的是提供一种长纤维增强热塑性复合材料浸润装置。本装置利用细钢丝将纤维束带过模具，同时通过模具内部压辊施加的压力，使纤维束在液态树脂中展开，这样便可实现在不打开模具盖的情况下快速穿纱，也保证了纤维得到树脂的充分浸润。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种长纤维增强热塑性复合材料浸润装置，包括浸润模具，其技术要点在于模具内设置有纤维浸润流道。纤维浸润流道上侧设置有可动压辊，可动压辊固定在升降机构上，由升降机构控制；下侧设置有固定压辊。模具的进口和出口分别放有模板，进口模板上开有窄长扁孔，出口模板上开有细小圆孔，与纤维浸润流道连通，模具侧部设有浸渍熔体进料口，浸渍熔体进料口与纤维浸渍流道相通。

浸润装置的安装过程及原理如下：

生产前准备工作：首先将与纤维束连接的长直钢丝手动插入模具进口模板的窄长进口，再从模具出口模板的细小圆孔穿出，牵引出纤维束并压实。此时可动压辊处于提升状态。

生产运行：热塑性树脂熔体通过进料口进入纤维浸渍流道,通过控制升降机构，使可动压辊下降至固定压辊平面之下。纤维束位于可动压辊与固定压辊之间，经压辊挤压作用，纤维束在压辊表面充分展开，实现与树脂良好浸润。经牵出，冷却切割后获得长纤维增强热塑性复合材料母粒。

遵循如上步骤加工处理，如在生产过程中出现断纱现象，则立即停止挤出供料，同时控制升降机构使可动压辊处于提升状态，手动穿纱，然后下降可动压辊至固定压辊以下，即可实现继续生产。

优选的，模具的进口模板上开有窄长进口；出口模板上开有细小圆孔，直径一般为2—3mm，数量为20—50个，甚至更多，并排分布。