本實用新型屬于碳纖維復合材料制備裝置的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳纖維增強熱塑性復合材料單向帶的模內(nèi)復合裝置。

背景技術(shù)：

碳纖維復合材料與其他材料相比具有比強度、比模量高，安全性高，抗疲勞性好，減震能力強，可設(shè)計性強等優(yōu)點。

但是目前碳纖維復合材料基體還是以熱固性樹脂體系為主，該技術(shù)成熟，短時期內(nèi)雖然還有一定的需求和市場，但因熱固性樹脂體系不利于提高生產(chǎn)效率，并且產(chǎn)品使用后無法回收再利用，只能粉碎掩埋，對環(huán)境造成負擔，其中的碳纖維也無法重新利用。所以一定程度阻礙了熱固性材料及碳復合材料的市場增長，以熱塑性樹脂為基體的高性能復合材料的發(fā)展已經(jīng)成為主流和趨勢。與熱固性樹脂基復合材料相比，熱塑性基體成型加工周期更短，加工方法更簡便，并且加工過程中產(chǎn)生廢料較少或不產(chǎn)生廢料，可以回收再利用。

碳纖維一般采用拉擠成型工藝，首先將浸漬過樹脂膠液的連續(xù)纖維束或帶狀織物在牽引裝置作用下通過成型模而定型；其次，在模中或固化爐中固化，制成具有特定橫截面形狀和長度不受限制的復合材料。拉擠成型過程中，要求增強纖維的強度高、集束性好、不發(fā)生懸垂和容易被樹脂膠液浸潤。其拉擠成型的關(guān)鍵在于增強材料的浸漬。在拉擠成型工藝中，目前常用的方法如熱熔涂覆法和混編法。熱熔涂覆法是使增強材料通過熔融樹脂，浸漬樹脂后在成型模中冷卻定型；但是復合裝置設(shè)計制造復雜，投資高，制品尺寸受設(shè)備限制，一般只適合制備批量的中小型制品，難以根據(jù)需要調(diào)節(jié)其所需的厚度和寬度，給生產(chǎn)加工帶來了一定的不便。另外此方法是先進行熔融樹脂的浸漬樹脂，然后在成型模中冷卻定型，這種方法產(chǎn)品成型周期長。此外熱塑性樹脂的熔體粘度很高,一般大于1000Pa·s,難以使增強纖維獲得良好浸漬，因此制備纖維增強熱塑性復合材料的關(guān)鍵技術(shù)是解決熱塑性樹脂對增強纖維的浸漬。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種碳纖維增強熱塑性復合材料單向帶的模內(nèi)復合裝置，解決了熔體黏度高對纖維不易浸漬的問題，使單向帶厚度可調(diào)，同時進行樹脂浸漬碳纖維和復合成型，縮短了產(chǎn)品成型周期，樹脂的加熱溫度可調(diào)。

綜上所述，為了達到上述目的，本實用新型提供了一種碳纖維增強熱塑性復合材料單向帶的模內(nèi)復合裝置，該模內(nèi)復合裝置包括開合模電機和復合模具，其特征在于：所述開合模電機設(shè)置在復合模具的頂部外側(cè)，所述的復合模具包括上模板、下模板、牽引輥、張力輥、軋輥、上模、下模、軋輥間隙調(diào)整手輪、加熱板、電機和鏈輪張緊裝置，所述的上模板和下模板水平的設(shè)置在復合模具中，上模設(shè)有進料口，上模和下模中間設(shè)置有熔池，熔池內(nèi)設(shè)有張力輥，熔池的一側(cè)設(shè)有牽引輥，牽引輥分為上牽引輥和下牽引輥，上牽引輥和下牽引輥分別對稱的固定在上模板和下模板上；熔池的另一側(cè)設(shè)有軋輥，軋輥分為上軋輥和下軋輥，上軋輥和下軋輥分別對稱的固定在上模板和下模板上；上軋輥設(shè)有軋輥間隙調(diào)整手輪；復合模具底部設(shè)有電機和鏈輪張緊裝置，鏈輪張緊裝置的傳動裝置依次通過電機、上牽引輥、下牽引輥、上軋輥、下軋輥和鏈輪張緊裝置，由電機帶動牽引輥和軋輥轉(zhuǎn)動；加熱板分別對稱的設(shè)置在上模和下模的外側(cè)，上下共六組12個加熱板。

進一步，所述傳動裝置還可以是傳動鏈或傳送帶。

進一步，所述張力輥共設(shè)有4～6對。

本實用新型產(chǎn)生的有益效果：

本實用新型采用熔融預浸法制備碳纖維增強熱塑性復合材料單向帶，該模內(nèi)復合裝置結(jié)構(gòu)緊湊，對碳纖維損傷較小，同時通過多個張力輥和一對扎輥，經(jīng)過反復單面浸漬和一次雙面滾壓，解決了熔體黏度高、對纖維不易浸潤的問題。利用軋輥間隙調(diào)整手輪改變上下軋輥之間的間隙來調(diào)節(jié)單向帶的厚度，解決了單向帶的厚度不可調(diào)的問題?？赏ㄟ^控制12個加熱板的溫度來控制熔池內(nèi)部的溫度從而調(diào)節(jié)樹脂的加熱溫度范圍。

附圖說明

圖1為本實用新型的模內(nèi)復合裝置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本實用新型作進一步的描述，但本實用新型的保護范圍并不限于此。

實施例1：

如圖1所示，一種碳纖維增強熱塑性復合材料單向帶的模內(nèi)復合裝置，該模內(nèi)復合裝置包括開合模電機1和復合模具，所述開合模電機1設(shè)置在復合模具的頂部外側(cè)，所述的復合模具包括軋輥間隙調(diào)整手輪2、上模板3、上模4、軋輥5、下模6、張力輥7、加熱板8、鏈輪張緊裝置9、電機10、傳動鏈11、支架12、牽引輥13、進料口14、下模板15。上模4和下模6中間設(shè)有熔池，復合模具通過進料口14與擠出機相連，熔融的聚合物由進料口14進入形成熔池，熔池的一側(cè)設(shè)有牽引輥13，牽引輥13分為上牽引輥和下牽引輥，上牽引輥和下牽引輥分別對稱的固定在上模板3和下模板15上；熔池的另一側(cè)設(shè)有軋輥5，軋輥5分為上軋輥和下軋輥，上軋輥和下軋輥分別對稱的固定在上模板3和下模板15上，張力輥7設(shè)置于熔池內(nèi)，共設(shè)有4對；將已展寬的碳纖維導入牽引輥13，在人工輔助下穿過張力輥7和軋輥5，上軋輥上設(shè)有軋輥間隙調(diào)整手輪2，軋輥間隙調(diào)整手輪2用來改變軋輥5之間的間隙從而控制軋制單向帶的厚度，復合模具下方設(shè)有電機10和鏈輪張緊裝置9，鏈輪張緊裝置9的傳動裝置為傳動鏈11，傳動鏈11依次通過電機10、上牽引輥、下牽引輥、上軋輥、下軋輥、鏈輪張緊裝置9，由電機10帶動牽引輥13和軋輥5轉(zhuǎn)動，保證兩個輥子同步轉(zhuǎn)動，保證碳纖維在浸漬過程中的張力恒定；鏈輪張緊裝置9可以保證裝置在上下模開閉模的過程中傳動鏈始終處于張緊狀態(tài)，加熱板8分別對稱的設(shè)置在上模4和下模6的外側(cè)，上下共六組12個加熱板，可單獨控制熔池內(nèi)部前中后各段的溫度，支架12為整個復合模具的支撐，為框架結(jié)構(gòu)。

實施例2：

與實施例1相比不同點在于：張力輥7共設(shè)有5對；鏈輪張緊裝置9的傳動裝置為傳送帶11，傳送帶11依次通過電機10、上牽引輥、下牽引輥、上軋輥、下軋輥、鏈輪張緊裝置9，其他配置與實施例1相同。

要說明的是，上述實施例是對本實用新型技術(shù)方案的說明而非限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而做的其它修改，只要沒超出本實用新型技術(shù)方案的思路和范圍，均應(yīng)包含在本實用新型所要求的權(quán)利范圍之內(nèi)。