專(zhuān)利名稱(chēng)：弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，特別是涉及一種弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，醫(yī)療事業(yè)對(duì)醫(yī)療設(shè)備的要求也逐漸提高，對(duì)醫(yī)療器件要求向多功能化、高強(qiáng)化、小型化、輕量化、穩(wěn)定話(huà)發(fā)展。很多鋼結(jié)構(gòu)在保證強(qiáng)度的情況下顯得太過(guò)笨重。而碳纖維復(fù)合材料，具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，可以解決設(shè)備輕量化、小型化的問(wèn)題，特別是碳纖維制品的多元化發(fā)展，受到人們的廣泛關(guān)注。但目前的拉擠制備工藝生產(chǎn)為直線(xiàn)型、等截面產(chǎn)品，限制了產(chǎn)品的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝，其包括以下步驟
(1)、浸膠
準(zhǔn)備所需的纖維紗團(tuán)，將所述的纖維紗團(tuán)展開(kāi)，均勻分布成寬為90-120mm的絲束；對(duì)所述的絲束進(jìn)行樹(shù)脂浸膠；當(dāng)所述的絲束完全浸潤(rùn)后進(jìn)行烘烤并制得纖維預(yù)浸布；
(2)、拉擠
將所述的纖維預(yù)浸布進(jìn)行拉擠成弧形制品；對(duì)所述的弧形制品進(jìn)行固化，固化溫度為 150-200°C，并制得成品。優(yōu)選地，所述的纖維紗團(tuán)的濕度小于50%。優(yōu)選地，制得所述的纖維預(yù)浸布后，對(duì)其兩個(gè)面進(jìn)行保護(hù)膜的覆蓋，并收卷。優(yōu)選地，在拉擠過(guò)程中，所述的纖維預(yù)浸潰布分別經(jīng)過(guò)3個(gè)溫度區(qū)70-90°C、 120-140°C 以及 120-140°C ο優(yōu)選地，完全浸潤(rùn)后所述的絲束110_130°C烘烤2-4分鐘；或者70_90°C烘烤2_4 分鐘，調(diào)節(jié)至100-12(TC再烘烤2-4分鐘。優(yōu)選地，所述的保護(hù)膜為PET離型膜。優(yōu)選地，所述的纖維紗團(tuán)采用碳纖維。優(yōu)選地，所述的樹(shù)脂采用環(huán)氧樹(shù)脂。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果
1、本發(fā)明中浸膠和拉擠成型是分開(kāi)的，浸膠單獨(dú)列出，浸膠速度大大提升，降低了對(duì)樹(shù)脂工藝性的要求，可以選取力學(xué)性能優(yōu)異而工藝性稍差的樹(shù)脂；
2、拉擠成型時(shí)去除了浸膠工藝一方面將不用考慮樹(shù)脂長(zhǎng)時(shí)間適用性問(wèn)題，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性提高；另一方面也省去了工人定時(shí)更換樹(shù)脂工序，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)也更加干凈整潔。


附圖I為本發(fā)明浸膠工藝的設(shè)備示意附圖2為本發(fā)明拉擠工藝的設(shè)備示意附圖3為本發(fā)明拉擠工藝設(shè)備中成型模具一牽引設(shè)備的俯視示意圖。其中1、紗架；2、展紗設(shè)備；3、浸膠設(shè)備；4、后處理烘箱；5、覆膜設(shè)備；6、收卷設(shè)備；7、成型模具；8、后固化烘箱；9、牽引設(shè)備。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
現(xiàn)以生產(chǎn)弧形碳纖維復(fù)合材料板為例，其寬100mm,厚I. 4mm。纖維使用的東邦UTS50的碳絲，樹(shù)脂體系為環(huán)氧樹(shù)脂體系A(chǔ)S2-02，其中
東邦 UTS50-12K
拉伸強(qiáng)度4900 MPa,
拉伸模量240GPa,
密度1. 8 g/cm3,
單絲直徑6. 9Mm ；
環(huán)氧樹(shù)脂體系A(chǔ)S2-02
拉伸強(qiáng)度60-80 MPa,
熱變形溫度200-220°C，
彎曲強(qiáng)度:100-130 MPa,
斷裂伸長(zhǎng)率3_5%。浸膠設(shè)備包括紗架I、展紗設(shè)備2、浸膠設(shè)備3、后處理烘箱4、覆膜設(shè)備5以及收卷設(shè)備6 ；
拉擠設(shè)備包括成型模具7、后固化烘箱8以及牽引設(shè)備9。(I)、浸膠如圖I所示
a、在紗架I上放置所需碳纖維紗團(tuán)，濕度>50%需引入除濕設(shè)備，以確保碳纖維紗團(tuán)的干度；
b、碳纖維紗經(jīng)過(guò)展紗設(shè)備2,均勻分布成為寬105mm的絲束；
C、配置AS2-2樹(shù)脂，倒入浸膠設(shè)備3，碳纖維絲束經(jīng)過(guò)浸膠完全浸潤(rùn)；
d、完全浸潤(rùn)碳纖維絲束進(jìn)入后處理烘箱4，在120°C烘烤3分鐘；或者80°C烘烤3分鐘， 調(diào)節(jié)至110°C再烘烤3分鐘，制得碳纖維預(yù)浸布；
e、由覆膜設(shè)備5對(duì)碳纖維預(yù)浸布的兩面覆蓋保護(hù)膜(PET離型膜或其他)后通過(guò)收卷設(shè)備6收卷；
(2)、拉擠如圖2、3所示
a、碳纖維預(yù)浸布通過(guò)長(zhǎng)度為900_的成型模具7進(jìn)行弧形的拉擠，同時(shí)在拉擠過(guò)程中碳纖維預(yù)浸布經(jīng)過(guò)成型模具7中的80°C、13(TC、13(rC 3個(gè)溫度區(qū)，由于溫度對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響較大，設(shè)置多個(gè)溫度區(qū)是為了控制產(chǎn)品在到達(dá)各區(qū)后滿(mǎn)足設(shè)定的固化度，通過(guò)嚴(yán)格控制成型模具7各段落的溫度可以提高產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性。2區(qū)和3區(qū)的溫度根據(jù)實(shí)際工藝條件，兩者相差5度左右，對(duì)于一些質(zhì)量無(wú)特殊要求的也可以合并，最終制得弧形制品；b、弧形成品進(jìn)入后固化烘箱8內(nèi)進(jìn)行固化，制得成品并在牽引設(shè)備9的牽引下進(jìn)行整理。除本實(shí)施例外，樹(shù)脂基體還可以為其他高性能熱固性或熱塑性樹(shù)脂。碳纖維外，也可以使用其它纖維，制作形狀相似，用途不同的弧形制品。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝，其特征在于其包括以下步驟(1)、浸膠準(zhǔn)備所需的纖維紗團(tuán)，將所述的纖維紗團(tuán)展開(kāi)，均勻分布成寬為90-120mm的絲束；對(duì)所述的絲束進(jìn)行樹(shù)脂浸膠；當(dāng)所述的絲束完全浸潤(rùn)后進(jìn)行烘烤并制得纖維預(yù)浸布；(2)、拉擠將所述的纖維預(yù)浸布進(jìn)行拉擠成弧形制品；對(duì)所述的弧形制品進(jìn)行固化，固化溫度為 150-200°C，并制得成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝，其特征在于所述的纖維紗團(tuán)的濕度小于50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝，其特征在于制得所述的纖維預(yù)浸布后，對(duì)其兩個(gè)面進(jìn)行保護(hù)膜的覆蓋，并收卷。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝，其特征在于在拉擠過(guò)程中，所述的纖維預(yù)浸潰布分別經(jīng)過(guò)3個(gè)溫度區(qū)70-90°C、120-14(TC以及 120-140 0C ο
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝，其特征在于 完全浸潤(rùn)后所述的絲束110-130 °C烘烤2-4分鐘；或者70-90 °C烘烤2_4分鐘，調(diào)節(jié)至 100-120°C再烘烤2-4分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝，其特征在于所述的保護(hù)膜為PET離型膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝，其特征在于所述的纖維紗團(tuán)采用碳纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝，其特征在于所述的樹(shù)脂采用環(huán)氧樹(shù)脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種弧形連續(xù)纖維復(fù)合材料板的干法成型工藝，其包括以下步驟準(zhǔn)備所需的纖維紗團(tuán)，將所述的纖維紗團(tuán)展開(kāi)，均勻分布成寬為90-120mm的絲束；對(duì)所述的絲束進(jìn)行樹(shù)脂浸膠；當(dāng)所述的絲束完全浸潤(rùn)后進(jìn)行烘烤并制得纖維預(yù)浸布；將所述的纖維預(yù)浸布進(jìn)行拉擠成弧形制品；對(duì)所述的弧形制品進(jìn)行固化并制得成品。本發(fā)明中浸膠和拉擠成型是分開(kāi)的，浸膠單獨(dú)列出，浸膠速度大大提升，降低了對(duì)樹(shù)脂工藝性的要求，可以選取力學(xué)性能優(yōu)異而工藝性稍差的樹(shù)脂；拉擠成型時(shí)去除了浸膠工藝一方面將不用考慮樹(shù)脂長(zhǎng)時(shí)間適用性問(wèn)題，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性提高；另一方面也省去了工人定時(shí)更換樹(shù)脂工序，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)也更加干凈整潔。
文檔編號(hào)B29B13/02GK102582095SQ201210004799
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者張養(yǎng)會(huì), 高雄, 黃獻(xiàn)中 申請(qǐng)人:江蘇澳盛復(fù)合材料科技有限公司