[实用新型]一种制备连续纤维增强复合材料的设备

说明书

本实用新型提供一种制备连续纤维增强复合材料的设备，其包括注胶设备、模具及牵引装置，注胶设备与模具相连，复合材料的基体材料和增强材料经由注胶设备进入到模具，成型后的复合材料经牵引装置牵拉脱出模具，所述注胶设备包括具有连续锥形腔的注胶盒，注胶盒入口处设有储胶段，注胶盒的入口端设有穿纱板。采用本实施例的设备制备连续纤维增强复合材料，可以对纤维纱和纤维毡的空间位置进行精确的定位；并对纤维进行充分的浸胶和预成型；同时还可以保证树脂能够很好地浸润纤维。

技术领域

本实用新型涉及复合材料及其制备工艺技术领域，具体涉及一种制备连续纤维增强复合材料的设备。

背景技术

拉挤成型工艺是将浸透过液态基体材料的连续纤维纱及织物等，在牵引力的作用下，通过具有等截面型腔的模具固化或者定型，连续不断地生产出长度不限的复合材料。目前复合材料拉挤模具一般长度在600毫米到1000毫米之间，其中900～1000毫米长的拉挤模具被广泛使用。

已有的复合材料拉挤成型工艺中，树脂连续注射法浸渍纤维是一种有效的方法，它将树脂按照实际需求量连续不断地注入专门设计的注胶盒的型腔中，使通过所述注胶盒型腔的纤维迅速被浸透后进入连接在注胶盒后段的模具型腔中固化或者定型，在不少设计中，注胶盒被设计成模具入口的一部分发挥着同样的功能。现有的树脂连续注射法中注胶口开在注胶盒的型腔中间，在采用的基体材料粘度很大或者含有填料比较多的时候，尤其是在使用纤维毡或者织物的时候，树脂难以浸透纤维，或者填料难以渗透入纤维，造成复合材料性能瑕疵，存在改进之处。

同时，玻璃纤维增强酚醛树脂工字梁的制造过程中，需要采用玻璃纤维连续毡或者缝编毡，如果酚醛树脂中加入填料较多，则很难完全浸透纤维，这样就使对酚醛树脂改性受到很多限制。

总之，现有的连续纤维增强复合材料和它的生产方式存在诸多需要改进之处。

实用新型内容

本实用新型首先提供一种制备连续纤维增强复合材料的设备，其包括注胶设备、模具及牵引装置，注胶设备与模具相连，复合材料的基体材料和增强材料经由注胶设备进入到模具，所述注胶设备包括具有连续锥形腔的注胶盒，所述注胶盒的入口附近开有注胶口，所述注胶口位于表层增强材料和内层增强材料之间，用于将基体材料注入表层增强材料和其他增强材料之间，成型后的复合材料经牵引装置牵拉脱出模具。

进一步，所述注胶盒与模具相连接或者与模具一体制造，注胶盒的锥形腔自注胶盒入口向出口为连续收缩，其出口大于或者等于目标复合材料的截面尺寸；优选地，收缩夹角为0.2-3°。

进一步，所述注胶盒的入口端设有穿纱板，穿纱板上设有注胶口、下毡入口和单向纱入口，单向纱入口设于下毡入口之上，注胶口设于上毡与单向纱入口之间，优选地，还设有上毡入口，单向纱入口设于上毡入口和下毡入口之间，注胶口设于上毡入口与单向纱入口之间。

进一步，所述注胶盒入口处设有储胶段，用于储存基体材料，使纤维在进入注胶盒的连续锥形腔22之前被储胶段中的基体材料浸润。

进一步，所述储胶段开设有注胶孔，用于向所述储胶段注胶。

进一步，所述储胶段上设有溢流口。

进一步，所述溢流口处设有树脂收集装置和循环泵，树脂收集装置用于收集溢流口流出的树脂，循环泵用于将收集装置内的树脂泵回储胶段或原料箱。

进一步，所述模具具有透气钢芯模，透气钢芯模设于上模与下模之间。

进一步，所述透气钢芯模周面上布置有多个沿模具长度方向延伸的排气槽，优选地，排气槽的深度为0.1～2mm，宽度为0.05～2mm；模具的出口端设有环围透气钢芯模周向布置的环形排气空腔，所述排气空腔与所述排气槽连通，在排气空腔上还设有延伸连通至外部的排气孔，优选地，对透气钢表面进行镀铬或者渗氮处理。