[发明专利]一种张力可调、低滞料量纤维浸渍模具

说明书

本发明公开了一种张力可调、低滞料量纤维浸渍模具，包括进料模板、出料模板、上下模腔组合体以及浸渍张力杆；上下模腔体通过螺栓锁紧，模腔内的浸渍张力杆贴合在上下模腔内侧，通过改变上下模腔间距可以调节模腔内滞料量，沿纤维行进方向，通过改变浸渍杆的数量达到调节纤维浸渍张力的效果。本发明的纤维浸渍模具，可以对纤维浸渍流道的张力及模腔内滞料量进行调整，保证纤维快速充分浸渍，减少纤维浸渍过程中纤维损伤，能有效减少聚合物熔体在模腔内滞留时间。

技术领域

本发明涉及模具领域，具体涉及一种张力可调、低滞料量纤维浸渍模具。

背景技术

长玻纤增强热塑性材料是一种比强度高，成型加工工艺简单，可回收利用的复合材料，现在已经广泛应用与汽车工业、化工环保、机械制造等行业。由于热塑性树脂熔体粘度高，通常情况下玻纤难以得到良好的浸渍效果，因此生产长玻纤增强热塑性材料的关键技术在于如何使玻纤与塑料熔体充分浸渍复合。目前主要的浸渍工艺有熔融浸渍法、溶液浸渍法、粉末浸渍法、混合纱浸渍法以及悬浮浸渍法等，在实际工业生产过程中，熔融浸渍法相对其他方法更为有效，也是目前研究最为成熟的技术路线。熔融浸渍法生产设备中的熔融浸渍模头属于关键控制性设备，其主要作用是将玻纤分散并与树脂熔体浸渍复合，并且熔融浸渍模头结构对玻纤浸渍效果起着关键作用。专利CN1827671A、CN 103847042A、CN109514889A、CN1021643C、US5783129、US5658513为比较典型的弯曲流道浸渍模头，利用弯曲流道的波峰与波谷给连续长玻纤施加张力进行分散，这种浸渍结构中波峰波谷位置固定，且无法调节张力，不同粘度的树脂难以共用同一台浸渍模头。专利CN 101152767A、US6251206、US948473、US6763869、US5798068中利用封闭熔体中设置圆形导丝辊，对熔体流道进行特殊设计强化熔体对玻纤的浸渍，此类模头熔体滞料量过多，且流道复杂，容易导致局部聚合物熔体滞留分解。

发明内容

针对上述技术问题，本发明公开了一种可调张力系统、低滞料量纤维浸渍模具，可对纤维浸渍张力及浸渍行程进行调整，同时可以调节模腔内滞料量，在保证纤维快速分散浸渍的同时减少熔体在模腔内滞留的时间。

为实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种张力可调、低滞料量纤维浸渍模具，包含进料模板、出料模板、上模腔组合体、下模腔组合体和浸渍张力杆；所述进料模板的中部预留一道狭缝通道，纤维通过狭缝通道进入模腔组合体；所述出料模板预留孔道与纤维出口对接，纤维在模腔组合体内部浸渍后，经过出料模板引出；所述浸渍张力杆为半剖圆形杆，一面为平面结构，固定于上下模腔组合体内腔表面；另一面为圆弧形，与纤维接触施加张力使其展开；通过增加或减少模腔内腔的张力杆数量调节纤维在模腔内部的浸渍张力。

所述的进料模板四周预留距离可调的定位槽口，对接上下模腔组合体的定位丝孔。所述的出料模板四周预留距离可调的定位槽口，对接上下模腔组合体的定位丝孔。

所述的进料模板中部预留狭缝通道，狭缝长度为100～1000mm，纤维通过狭缝通道进入模腔组合体内部。

所述上下模腔组合体长度为600～2000mm，宽度600～2000mm，内部空腔高度为10～100mm，上下腔体通过导柱进行配合后再进行紧固密封，上部腔体可以通过导柱上下移动从而改变上下腔体间的容积，从而调整热塑性树脂熔体进入腔体内的体积量。上下模腔组合体具备加热保温功能，控制温度范围为50～300℃。

所述上下模腔组合体的下部腔体内部设置一道狭缝流道，热塑性树脂熔体经此狭缝流道进入模腔内部。

所述浸渍张力杆半剖圆杆直径10～100mm，浸渍张力杆两端含有可拆卸定位结构，包括榫卯、定位销、螺栓等。通过调整张力杆的直径大小和张力杆之间的距离可以自由调整纤维在模腔内部浸渍张力。

所述的上、下模腔组合体下部腔体距离进料模板20～100mm处设置狭缝流道，狭缝流道宽度为1～20mm。