[发明专利]一种高性能热塑性复合材料工字梁的拉挤成型方法

权利要求书

1.一种高性能热塑性复合材料工字梁的拉挤成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据工字梁的截面积尺寸设计拉挤成型模具和冷却定型模具；

(2)依据连续纤维增强热塑性复合材料预浸带中连续纤维的含量计算预浸带理论进料量，按照一定倍数放大得到预浸带实际进料量，进料；

(3)设定所述拉挤成型模具的加工温度为220–290℃和所述冷却定型模具的加工温度梯度为(55–85)℃–(75–105)℃–(115–145)℃，升温至设定温度并稳定后，在拉挤速度为50–110mm/min的条件下依次进行拉挤成型和冷却定型，得到高性能热塑性复合材料工字梁；

或还包括纤维网格布经过处理剂处理后添加到步骤(2)中所述连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的进料中进行补强的步骤。

2.根据权利要求1所述高性能热塑性复合材料工字梁的拉挤成型方法，其特征在于，步骤(1)中，所述拉挤成型模具的截面积为工字梁结构件截面积的10–30倍，依次分为进料段、渐缩段和出料段，且所述渐缩段的锥度为2–5：50。

3.根据权利要求2所述高性能热塑性复合材料工字梁的拉挤成型方法，其特征在于，步骤(1)中，所述进料段、渐缩段和出料段的长度比值为3:5:2。

4.根据权利要求1所述高性能热塑性复合材料工字梁的拉挤成型方法，其特征在于，步骤(1)中，所述冷却定型模具的截面积为工字梁结构件截面积的10–30倍，其冷却水流道的总截面积为2×10^-5–6×10^-5m²。

5.根据权利要求1所述高性能热塑性复合材料工字梁的拉挤成型方法，其特征在于，

步骤(2)中，所述连续纤维增强热塑性复合材料预浸带中采用的连续纤维选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、高硼硅纤维或芳纶纤维中的一种或两种以上组合；和/或

所述连续纤维增强热塑性复合材料预浸带中采用的热塑性树脂选自聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸、聚碳酸酯或聚醚醚酮中的一种。

6.根据权利要求1所述高性能热塑性复合材料工字梁的拉挤成型方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预浸带实际进料量为预浸带理论进料量的1.1–1.2倍。

7.根据权利要求1所述高性能热塑性复合材料工字梁的拉挤成型方法，其特征在于，所述处理剂选自聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯乳液或聚乙烯乳液中的一种或两种以上组合。

8.根据权利要求1所述高性能热塑性复合材料工字梁的拉挤成型方法，其特征在于，所述纤维网格布选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、高硼硅纤维或芳纶纤维中的一种制备的网格布，其与所述预浸带的质量比为1：5–10。

9.根据权利要求8所述高性能热塑性复合材料工字梁的拉挤成型方法，其特征在于，所述纤维网格布为玻璃纤维网格步，其以夹层的形式添加到所述连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的层间。

10.根据权利要求1所述高性能热塑性复合材料工字梁的拉挤成型方法，其特征在于，步骤(3)中，所述拉挤成型模具的加工温度为235℃，所述冷却定型模具的加工温度梯度为65℃–85℃–125℃，所述拉挤速度为80mm/min。