[发明专利]一种复合材料的低温快速拉挤成型工艺

说明书

本发明公开了一复合材料的低温快速拉挤成型工艺，通过导向步骤，将置于纱架上的连续纤维通过导向和排列装置引出，送至预成型装置及树脂浸渍槽；通过树脂浸渍步骤，用自动计量装置把热固性树脂、固化剂、引发剂按一定质量比计量后通过高压注入到预成型装置及树脂浸渍槽内，树脂混合通过静态混合器实施；通过预成型步骤的3段加热使复合材料预成型；最后的牵引步骤通过夹持牵引装置将预成型的复合材料牵引拉挤成型。本发明在相同原材料条件下的生产效率提高10倍以上，生产出的产品强度更高，产品结构更加均匀密实，质量稳定性更高，有效地降低了复合材料的离散性。

技术领域

本发明涉及复合材料成型工艺，尤其是涉及一种复合材料的低温快速拉挤成型工艺。

背景技术

目前，常规的拉挤工艺都是在一根模具内通过3段加热使浸润树脂的增强材料固化成模具截面形状的复合材料产品，拉挤模具首先起到挤胶作用，把多余的树脂在入模口全部挤掉，这对拉挤成型用的牵引机的牵引力要求很高。

常规的拉挤工艺下，由于加热方式一般都是3段加热，在实际生产中，这3段加热区会相互影响，从而增加了最终产品性能的不稳定。同时，3段加热中热量都是从表面层向内做热传递，树脂是热的不良导体，很难保证最终产品径向方向都是一样的固化度。树脂配方中多是采用热固化型固化剂，厚度较厚的制品很容易因固化放热而产生开裂，3段加热过程中也会因为加热效率和温差的存在而使产品翘曲。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种复合材料的低温快速拉挤成型工艺，通过调整拉挤配方，加入热敏感介质，使产品在低温条件下整体都能同时固化，成型后的产品强度更高，大大提升了生产效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合材料的低温快速拉挤成型工艺，包括以下步骤：

步骤一，纤维导向步骤，将置于纱架上的连续纤维通过导向和排列装置引出，送至预成型装置及树脂浸渍槽；

步骤二，树脂浸渍步骤，通过自动计量装置把热固性树脂、固化剂、引发剂按一定质量比计量后通过高压注入到预成型装置及树脂浸渍槽内，树脂混合通过静态混合器实施；

步骤三，预成型步骤，在预成型装置中包括3段加热，分别是预热区、凝胶区和恒温区。预热区的作用是为下一区域反应做预热准备，在凝胶区中，树脂发生固化交联并产生反应，从粘稠态转变为凝胶态，然后进入恒温区，恒温区的作用是保持产品的恒温，防止温度骤变使复合材料产生裂纹；

步骤四，牵引步骤，通过夹持牵引装置将预成型的复合材料牵引拉挤成型。

上述技术方案中，优选的，所述步骤二中，所述热固性树脂、所述固化剂、所述引发剂的配比为，所述热固性树脂100份，所述固化剂0.8-1.2份，所述引发剂0.05-0.1份。

上述技术方案中，优选的，所述引发剂为钴盐。这样设置，通过加入钴盐作为热敏感介质，使预成型的复合材料在低温下可以同时固化。

上述技术方案中，优选的，所述步骤三中，所述预热区温度为50℃-60℃，所述凝胶区温度为75℃-85℃，所述恒温区温度为55-65℃。可以在较低的温度区间内就能使复合材料进行固化。

上述技术方案中，优选的，所述步骤四中，所述夹持牵引装置包括夹具、支撑座和液压缸，所述夹具安装在所述支撑座上，将预成型的复合材料置于所述夹具中间，所述夹具通过压缩空气上下启闭来夹住所述预成型的复合材料，所述液压缸驱动所述夹具带动所述预成型的复合材料向外拉挤，在拉挤过程中，所述预成型的复合材料进一步固化成型。

上述技术方案中，优选的，所述夹持牵引装置的线速度可以控制，与模具温度和树脂固化体系配合。模具区域的温度控制关系到拉挤生产速率和产品的质量，温度控制的关键是使物料固化速率与复合材料的牵引速度一致，同时保证加热均匀，这样设置，可以使复合材料各处固化速率保持一致，使产品的质量和性能得到保证。