[发明专利]热塑性芯材的生产方法和生产设备

说明书

本发明公开了一种热塑性芯材的生产方法和生产设备，生产方法包括：沿流水线输出方向(X)持续输出平整的片材(10)；将片材分割加工成沿宽边输出方向(Y)等宽且沿流水线输出方向呈带状的多个片材单元，至少部分的片材单元上加工有沿流水线输出方向重复呈现的非闭合的几何形状体；将片材单元分别翻转预设角度，使得片材单元宽度方向(W)与宽边输出方向之间形成夹角(a)；沿各个片材单元收拢并层叠拼接成单元组合体。生产设备包括热塑材料成型设备、片材单元加工成型组件、导向定位组件及加热组件或胶枪等。本发明能够低成本、大批量生产出适于对结构强度要求苛刻、功能要求多样化的应用领域的热塑性芯材。

技术领域

本发明涉及材料成型技术领域，具体地，涉及一种热塑性材料及其生产方法和生产设备。

背景技术

由热塑性芯材形成的热塑性三明治复合材料的质量轻、强度高，具备优异的比强度、可设计性、可回收利用等优点，在轻载货运、冷链物流、建筑模板和航空物流等领域有广泛应用。

然而，市面上的热塑性芯材的类型很少，大致有两类，一种是圆管蜂窝芯结构，另一者是半封闭折叠蜂窝结构。前者通过挤出较厚壁厚的单根圆管，吹塑形成壁厚小的薄管，将多根薄管叠加成坨后放入烘箱中，加热粘接形成蜂窝体结构。后者通过在持续输出的平面片材上通过吸塑等工艺产生塑性形变，从而形成半蜂窝结构，进而可沿设定方向相互折叠成蜂窝体结构。前者的工艺简单，但生产不连续，生产效率低成本高。后者虽然工艺生产连续，但物料浪费较多。

尤其重要的是，二者的生产工艺中存在吹塑或吸塑过程，导致制件壁厚较薄，无法填充结构填料或功能填料，或者填充填料后容易在后续工艺过程中产生填料破壁，从而导致现有的热塑性芯材在增强结构强度及功能需求多样化方面存在瓶颈。现有生产方式难以在兼顾加工工艺、加工效率和加工成本等情况下，批量化生产出符合需求轻质、重载、多功能的热塑性芯材，以满足需求量和结构强度要求越来越苛刻的各个应用领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的热塑性芯材的生产方法和生产设备，能够低成本、大批量生产出适于对结构强度要求苛刻的应用领域的热塑性芯材。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种热塑性芯材的生产方法，包括：

沿流水线输出方向持续输出平整的片材；

将所述片材分割加工成沿该片材的宽边输出方向等宽且沿所述流水线输出方向呈带状的多个片材单元，其中至少部分的所述片材单元的片材表面上加工有沿所述流水线输出方向重复呈现的非闭合的几何形状体；

将分割加工后的各个所述片材单元分别翻转预设角度，使得翻转后的所述片材单元的长度方向保持沿所述流水线输出方向，所述片材单元的宽度方向与所述片材的宽边输出方向之间形成夹角；

沿所述宽边输出方向将翻转后的各个所述片材单元收拢并层叠拼接成单元组合体。

其中可选择地，可先将片材分割而后在分割后的各个片材单元上进行加工。即，将所述片材分割加工成沿该片材的宽边输出方向等宽且沿所述流水线输出方向呈带状的多个片材单元包括：

沿所述流水线输出方向切割所述片材并分割成沿所述片材的宽边输出方向等宽的多个片材单元带；

在至少部分的所述片材单元带的片材表面上相应地加工出所述几何形状体。

可选择地，也可直接在片材上先加工再进行分割。即，将所述片材分割加工成沿该片材的宽边输出方向等宽且沿所述流水线输出方向呈带状的多个片材单元包括：

在所述片材的至少部分的片材表面上加工出所述几何形状体；

沿宽边输出方向等宽切割加工后的所述片材，以形成多个所述片材单元。