[发明专利]热塑性复合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复合芯材的生产方法和生产设备，生产方法包括：模内热复合成型具有结构层和功能层的几何片材或平整片材并沿流水线输出方向持续输出；将平整片材或几何片材分割加工成沿流水线输出方向依次排布且沿宽边输出方向呈带状延伸的多个芯材单元片并将各个芯材单元片层叠拼接成单元拼接体。生产设备包括热复合挤出模具、塑材表面加工设备、切割组件、导向定位组件和胶枪等。本发明提供了一种热塑性复合芯材的生产方法和生产设备，能够低成本、连续地生产出兼备结构强度高和功能多样化的双层结构热塑性复合芯材。

技术领域

本发明涉及材料成型技术领域，具体地，涉及一种热塑性复合芯材的生产方法和生产设备。

背景技术

蜂窝芯板不仅具有低密度、高强度的优点，还具备减震、隔音、隔热等许多优异的性能，因此 被广泛应用在船舶、交通运输、航空航天等领域。其中，热塑性蜂窝芯材更具有极高的比强度、废料 可回收再生利用、热成型性能好等优势，相比传统的金属材料和非可再生的热固性材料更具有竞争力。

市面上的热塑性蜂窝芯材主要通过吹塑或吸塑的工艺生产成型，受限于加工压力和热塑性材料 的塑性性能等，吸塑或者吹塑均不宜用来加工形状复杂或壁厚较大的产品，由此限制了热塑性蜂窝芯 材的最大壁厚。此外，热塑性芯材由于壁厚较薄、容易产生破壁，不利于添加结构填料或者功能填料， 导致热塑性芯材的功能多样化受限，无法满足实际应用中的多样化需求。

另外，随着实际应用需求的不断升级，由单一结构材料制备的热塑性蜂窝芯材已不能满足各种 复杂的应用场景。在实际应用场景中，热塑性蜂窝芯材除了需要达到轻质重载的要求，往往还需要针 对不同的使用环境来适应性地增加一些使用功能，如阻燃性能、隔音性能、防腐性能等。现有的蜂窝 形芯材通常通过在蜂窝壁的基体材料中分散性地添加功能填料的方式来产生新的功能，但功能材料受 限于可添加的比例以及分散性的分布特点，其产生的功能效果也大大受限，导致现有的热塑性芯材在 功能需求多样化方面存在瓶颈。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种热塑性复合芯材的生产方法和生产设备， 能够低成本、连续地生产出兼备结构强度高和功能多样化的双层结构热塑性复合芯材。

为实现上述目的，本发明提供了一种热塑性复合芯材的生产方法，包括：

模内热复合成型具有结构层和功能层的几何片材或平整片材并沿流水线输出方向持续输出；

将所述平整片材或几何片材分割加工成沿所述流水线输出方向依次排布且沿宽边输出方向呈带 状延伸的多个芯材单元片，其中至少部分的所述芯材单元片的片材表面上形成有沿所述宽边输出方向 重复呈现的非闭合的几何体；

将各个所述芯材单元片层叠拼接成单元拼接体，其中所述单元拼接体中形成有通过所述几何体 拼接而成的多个轴孔结构，所述轴孔结构包括拼接轴孔和围绕所述拼接轴孔的周向封闭的轴孔周壁。

在一些具体实施例中，将各个所述芯材单元片层叠拼接成单元拼接体可包括：

将各个所述芯材单元片翻转预设角度，其中各个所述芯材单元片的旋转轴线均沿所述宽边输出 方向；

沿所述流水线输出方向将各个所述芯材单元片层叠拼接成所述单元拼接体。

可选地，将各个所述芯材单元片翻转预设角度可包括：

使任意相邻的两个所述芯材单元片的翻转方向相同；

其中，在沿所述流水线输出方向依次排布的第一芯材单元片、第二芯材单元片和第三芯材单元 片中，所述第二芯材单元片的所述结构层与一侧的所述第一芯材单元片的所述功能层沿所述流水线输 出方向对齐，所述第二芯材单元片的所述功能层与另一侧的所述第三芯材单元片的所述结构层沿所述 流水线输出方向对齐。