本發(fā)明涉及纖維制品成型工藝，尤其涉及一種高能膠成型纖維復(fù)材制品的熱膨脹工藝。

背景技術(shù)：

目前大多數(shù)纖維復(fù)材制品多是采用尼龍風(fēng)管吹氣的內(nèi)增壓方式成型，采用此種吹氣內(nèi)增壓成型方式，尼龍管在使用前的前置工作繁雜；且由于尼龍管在高溫高壓下，容易產(chǎn)生破裂，從而致使制品漏氣，一旦產(chǎn)生漏氣，該漏氣制品將會(huì)報(bào)廢，造成不良品率升高，不良率高達(dá)3-5％；另外尼龍管受形狀的局限性，尼龍管無法良好使用于一些不規(guī)整外觀的制品；同時(shí)采用此種吹氣內(nèi)增壓成型方式，還需要空壓機(jī)供氣，噪音大、能耗高。以球拍和自行車為例：尼龍管使用前，先浸泡離型劑，待涼干成膜，需要2-3天；尼龍管在高溫高壓下容易漏氣，不同的產(chǎn)品，不良率有差別，以自行車為例是3-5％，已成行業(yè)難題；成型后制品還要將尼龍管泡水軟化，將其從制品中抽出來，通常用時(shí)1-2天，若尼龍風(fēng)管抽除不干凈會(huì)影響制品質(zhì)量；一些異形件尼龍管無法解決外觀問題，是行業(yè)通病，給生產(chǎn)帶來很大的困擾。

發(fā)明人蔡錦云等人,從2012年開始，公開了與高能膠相關(guān)的專利及專利申請(qǐng)201220387938.x、201310098800.7、201320386747.6、201220111085.7。其中cn201220387938.x公開的是碳纖高能膠結(jié)構(gòu)，包括一輕質(zhì)結(jié)構(gòu)層，覆蓋在所述的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)層上的可增壓發(fā)泡的若干高能膠涂覆層，及覆蓋在所述的高能膠涂覆層外的保護(hù)層；cn201320386747.6公開的是碳纖高能膠結(jié)構(gòu)，包括一塑料薄膜載體，涂覆在所述的塑料薄膜載體上的可增壓發(fā)泡的高能膠涂覆層，及位于高能膠涂覆層上的植絨層；cn201220111085.7公開的是球拍月眉結(jié)構(gòu)，包括碳紗外層，所述的碳紗外層內(nèi)中間設(shè)有一pu支撐體，所述的pu支撐體與碳紗外層間填充有經(jīng)過發(fā)泡膨脹后的發(fā)泡膠。保護(hù)的都是高能膠的結(jié)構(gòu)。中國專利zl201310098800.7公開的是一種高能膠配方，配方為(千克重量)熱塑性橡膠15-25；乙酸乙酯10-25；發(fā)泡劑6-20；丁酮30-60；塑化劑0.5-3；防老劑0.5-2.5；硬脂酸0.5-2；交聯(lián)劑2-3.5和聚酯纖維3-10。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單，降低不良率的替代尼龍風(fēng)管的高能膠成型纖維復(fù)材制品的熱膨脹工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高能膠成型纖維復(fù)材制品的熱膨脹工藝，其特征在于，步驟為，

按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)格尺寸，裁切纖維復(fù)材布和高能膠并整理好待用；

卷制品：根據(jù)力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求將纖維復(fù)材布排疊鋪層，包覆在高能膠的外面得到卷制品；

預(yù)型：將所得卷制品放在室溫-80℃加熱臺(tái)上預(yù)熱3-60min，盡可能擠壓排除層間氣體，壓平順，然后將制品放在預(yù)型模內(nèi)，按預(yù)型模設(shè)計(jì)的形狀預(yù)型，得到預(yù)型好的制品；

入模成型：將所得預(yù)型好的制品，放入35-75℃預(yù)熱烤箱內(nèi)預(yù)熱3-60min,然后取出放入成型模具內(nèi)，合模蓋緊；將模具送入熱壓成型臺(tái)，在加熱程序作用下使高能膠膨脹而后不收縮或者先膨脹再收縮，制品成型完成；

冷卻脫模：將成型好的模具送入冷卻臺(tái)冷卻降溫，再送入脫模臺(tái)，開模取出制品。

進(jìn)一步，所述冷卻脫模步驟前轉(zhuǎn)移到溫度超過最大膨脹溫度的熱壓臺(tái)，時(shí)間10-120min。繼續(xù)高溫加熱，使溫度大于高能膠的最大膨脹溫度，內(nèi)部高能膠會(huì)隨著溫度升高到啟動(dòng)膨脹溫度開始膨脹,溫度繼續(xù)升高到最大膨脹溫度時(shí)高能膠充滿制品內(nèi)部填充空間同時(shí)產(chǎn)生的壓力達(dá)到最大值,溫度繼續(xù)升高則會(huì)出現(xiàn)逐步收縮并可取出，減輕制品重量。

進(jìn)一步，所述纖維復(fù)材布是碳纖維復(fù)材布或玻璃纖維復(fù)材布，或兩者配合使用。

進(jìn)一步，所述高能膠是指可在一定溫度范圍受熱膨脹，過熱則會(huì)收縮的熱膨脹復(fù)合材料。

進(jìn)一步，所述高能膠的最大膨脹溫度小于制品的加工溫度。

進(jìn)一步，所述入模成型步驟中，加熱程序的加熱溫度100-180℃，時(shí)間10-120min，外部壓力80-120kg/cm²，內(nèi)部壓力5-15kg/cm²；當(dāng)加熱最高溫度介于高能膠啟動(dòng)膨脹溫度和最大膨脹溫度之間時(shí)，能起到很好的膨脹充填效果；當(dāng)加熱最高溫度超過最大膨脹溫度時(shí)，高能膠會(huì)出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。

進(jìn)一步，所述冷卻脫模步驟中，冷卻降溫的冷卻溫度15-45℃，冷卻時(shí)間3-10min，冷卻外部壓力70-105kg/cm²。

本發(fā)明技術(shù)方案：裁切纖維復(fù)材布和高能膠---》卷制品---》預(yù)型---》入模成型---》 冷卻脫模---》制品；見圖1的以球拍為例說明本發(fā)明高能膠成型纖維復(fù)材制品的熱膨脹工藝流程圖。

現(xiàn)有方案：尼龍管含浸離型劑---》尼龍管靜置晾干---》卷制品---》預(yù)型---》入模成型---》冷卻脫模---》粗胚泡水---》抽尼龍管---》制品。

從上述流程比較就可以看出，本發(fā)明的方法簡化了工序，提高了生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

(1)采用的高能膠，其最大膨脹溫度大于制品加工最高溫度，可在成型完成后，保留在制品內(nèi)，能很好的與纖維復(fù)材結(jié)合，不會(huì)產(chǎn)生剝離，同時(shí)增加制品物性強(qiáng)度15-20％，另可起到減震效果。

采用高能膠置于纖維復(fù)材內(nèi)部，放入密閉模具，對(duì)模具加熱后，高能膠會(huì)由內(nèi)向外膨脹擠壓纖維復(fù)材，產(chǎn)生所需壓力，增加纖維復(fù)材的層間結(jié)合力，提高制品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

(2)可以選擇最大膨脹溫度小于制品加工最高溫度的高能膠，內(nèi)部高能膠會(huì)隨著溫度升高到啟動(dòng)膨脹溫度開始膨脹,溫度繼續(xù)升高到最大膨脹溫度時(shí)高能膠充滿制品內(nèi)部填充空間同時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)壓力達(dá)到最大值,溫度繼續(xù)升高則會(huì)出現(xiàn)逐步收縮,可從制品抽出達(dá)到減輕制品重量的效果。

(3)采用本發(fā)明高能膠成型纖維復(fù)材制品的熱膨脹工藝，內(nèi)熱膨脹，操作簡單，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化一體成型生產(chǎn)，縮短加工流程3-4天，提升效率10-15％。

(4)采用本發(fā)明高能膠成型纖維復(fù)材制品的熱膨脹工藝取代傳統(tǒng)尼龍風(fēng)管風(fēng)壓成型工藝，不再出現(xiàn)漏氣的不良品，直接降低不良率3-5％。

(5)采用本發(fā)明高能膠成型纖維復(fù)材制品的熱膨脹工藝，高能膠制品能根據(jù)任意形狀模具膨脹填充，可以用在不規(guī)整形狀的制品成型，可有效解決一些異形制品的外觀問題。所謂不規(guī)整形狀指的是尼龍風(fēng)管難以充填的形狀。

(6)采用本發(fā)明高能膠成型纖維復(fù)材制品的熱膨脹工藝所得制品的結(jié)構(gòu)取代了傳統(tǒng)尼龍風(fēng)管風(fēng)壓成型結(jié)構(gòu)，節(jié)省了風(fēng)壓設(shè)備的投入。

附圖說明

圖1是以球拍手柄為例說明本發(fā)明高能膠成型纖維復(fù)材制品的熱膨脹工藝流程圖。

圖2是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)流程放大示意圖。

圖3是以自行車為例說明本發(fā)明高能膠成型纖維復(fù)材制品的熱膨脹工藝流程圖。

圖4是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)流程放大示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

實(shí)施例1：

參照?qǐng)D1-圖2，其中圖1是以球拍手柄為例說明本發(fā)明高能膠成型纖維復(fù)材制品的熱膨脹工藝流程圖，圖2是本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)流程放大示意圖。

生產(chǎn)網(wǎng)球拍，將厚度為0.7mm厚的高能膠(啟動(dòng)膨脹溫度120℃，最大膨脹溫度155℃廈門豪爾新材的hr-312-w)，依結(jié)構(gòu)裁切成約20mm寬，再依結(jié)構(gòu)將纖維復(fù)材布裁切為所需寬度，然后將高能膠片材包在纖維復(fù)材布外面，按網(wǎng)球拍框型預(yù)型放在60℃加熱臺(tái)上預(yù)熱10min，盡可能擠壓排除層間氣體，壓平順，然后將制品放在預(yù)型模內(nèi)，按預(yù)型模設(shè)計(jì)的形狀預(yù)型，將預(yù)型好的制品放入70℃預(yù)熱烤箱內(nèi)預(yù)熱20min，然后取出放入成型模具內(nèi)，合模蓋緊；將模具送入熱壓成型臺(tái)，送入溫度為150℃的熱壓臺(tái)，加溫20min,外部壓力100kg/cm²，內(nèi)部壓力10kg/cm²；制品成型完成，然后轉(zhuǎn)移至30℃的冷卻臺(tái)冷卻4min，冷卻外部壓力100kg/cm²,再送入脫模臺(tái)，開模取出制品，制品粗胚外觀完整無缺膠臭頭。用120℃后加溫60min，沒有二次膨脹現(xiàn)象，高能膠以及制品保持成型時(shí)的形狀。

見圖2的結(jié)構(gòu)流程示意圖。

實(shí)施例2：

參照?qǐng)D3和圖4，其中圖3是以自行車為例說明本發(fā)明高能膠成型纖維復(fù)材制品的熱膨脹工藝流程圖。圖4是本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)流程放大示意圖。

生產(chǎn)碳纖自行車，將厚度為0.7mm厚的高能膠(啟動(dòng)膨脹溫度120℃，最大膨脹溫度155℃，來源廈門豪爾新材)，依結(jié)構(gòu)裁切成約35mm寬，再依結(jié)構(gòu)將復(fù)材布裁切為所要的寬度，然后將高能膠片材包在復(fù)材布外面，按框型預(yù)型50℃加熱臺(tái)上預(yù)熱60min，盡可能擠壓排除層間氣體，壓平順，然后將制品放在預(yù)型模內(nèi)，按預(yù)型模設(shè)計(jì)的形狀預(yù)型，將預(yù)型好的制品放入60℃預(yù)熱烤箱內(nèi)預(yù)熱3min，然后取出放入成型模具內(nèi)，合模蓋緊；將模具送入熱壓成型臺(tái)，送入溫度為150℃的熱壓臺(tái)，維持20min,外部壓力120g/cm²，內(nèi)部壓力 11kg/cm²；再轉(zhuǎn)移至溫度為160℃的熱壓臺(tái)，保持20min，制品成型完成，然后轉(zhuǎn)移至30℃的冷卻臺(tái)冷卻4min,冷卻外部壓力105g/cm²,再送入脫模臺(tái)，開模取出制品，制品粗胚外觀完整無缺，由于160℃處理溫度超過了高能膠最大膨脹溫度，因此高能膠收縮可輕松從管腔內(nèi)抽出。

見圖3的結(jié)構(gòu)流程示意圖。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。