纖維定型布和纖維定型布的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種纖維定型布和纖維定型布的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維層是一種纖維增強樹脂基復(fù)合材料，具有高比強度、可設(shè)計性強、抗疲勞性能以及抗腐蝕性等等優(yōu)越的綜合性能，由纖維層得到的纖維定制布被廣泛的應(yīng)用在航空航天、汽車、船只以及體育用品上的零部件的制造上。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的纖維定制布包括了 2層或2層以上的纖維層，現(xiàn)有技術(shù)中的纖維定制布由纖維層中的纖維進(jìn)行編織而得到。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的纖維定制布在編織成布的過程中，纖維之間會不斷的發(fā)生摩擦，從而會造成纖維被磨損，會造成得到的纖維定制布的抗疲勞、抗腐蝕等的性能會下降，進(jìn)而導(dǎo)致由纖維定制布制造而得的工業(yè)等領(lǐng)域上的零部件的使用壽命以及力學(xué)性能下降；同時由于纖維編織會增加原材料的成本，編織過程也會減低纖維定制布的生產(chǎn)效率。使用纖維編織布在復(fù)合材料真空輔助液體成型(VacuumAssisted Resin Infus1n，簡稱VARI)工藝制造復(fù)合材料時會產(chǎn)生纖維體積含量低和定型制造大型結(jié)構(gòu)困難的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種纖維定型布和纖維定型布的制造方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的纖維定制布中的纖維磨損，纖維定制布的抗疲勞、抗腐蝕等的性能下降，進(jìn)而導(dǎo)致由纖維定制布制造而得的工業(yè)等領(lǐng)域上的零部件的使用壽命及力學(xué)性能的下降，以及原材料的成本高，纖維定制布的生產(chǎn)效率低的問題。
[0005]本發(fā)明的一方面提供一種纖維定型布，用于采用VARI工藝制造復(fù)合材料，包括:
[0006]纖維定型布單元，所述纖維定型布單元包括:兩層纖維層，以及熱塑性樹脂；
[0007]所述兩層纖維層之間涂覆有所述熱塑性樹脂。
[0008]如上所述的纖維定型布中，還包括:所述纖維定型布單元的個數(shù)為至少一個，相鄰的纖維定型布單元之間涂覆有所述熱塑性樹脂。
[0009]如上所述的纖維定型布中，所述纖維層為纖維單向等距排布的纖維層。
[0010]如上所述的纖維定型布中，所述熱塑性樹脂為垂直于所述纖維層中的纖維排布方向而進(jìn)行等距排布的熱塑性樹脂。
[0011]本發(fā)明的另一方面提供一種纖維定型布的制造方法，包括:
[0012]將熱塑性樹脂涂覆在一層纖維層上；
[0013]在所述熱塑性樹脂上平鋪另一層纖維層；
[0014]進(jìn)行壓實冷卻，得到所述纖維定制布。
[0015]如上所述的方法中，在所述進(jìn)行壓實冷卻之后，還包括:
[0016]重復(fù)執(zhí)行以下步驟，直至設(shè)置N層纖維層:將所述熱塑性樹脂涂覆在一層纖維層上；在所述熱塑性樹脂上平鋪另一層纖維層；進(jìn)行壓實冷卻，其中，N為大于等于I的整數(shù)。
[0017]如上所述的方法中，所述將熱塑性樹脂涂覆在一層纖維層上；在所述熱塑性樹脂上平鋪另一層纖維層；進(jìn)行壓實冷卻，包括:
[0018]擠出機將所述熱塑性樹脂以垂直于纖維層中的纖維排布方向的方式，均勻的、等距的涂覆在纖維單向等距排布的一層纖維層上；
[0019]在所述熱塑性樹脂上平鋪纖維單向等距排布的另一層纖維層；
[0020]采用定型輥對纖維層和所述熱塑性樹脂進(jìn)行壓實和冷卻。
[0021]如上所述的方法中，所述將熱塑性樹脂涂覆在一層纖維層上；在所述熱塑性樹脂上平鋪另一層纖維層；進(jìn)行壓實冷卻，包括:
[0022]將纖維橫向等距排布的一層纖維層，沿著橫向方向通過牽引機牽引至擠出機的機頭下方；
[0023]所述擠出機沿著垂直于纖維層中的纖維排布方向的方向，以往返的方式將所述熱塑性樹脂均勻的、等距的涂覆在所述纖維橫向等距排布的一層纖維層上；
[0024]所述牽引機再將纖維橫向等距排布的另一層纖維層牽引并平鋪在熱塑性樹脂上;
[0025]采用定型輥對纖維層和所述熱塑性樹脂進(jìn)行壓實和冷卻。
[0026]本發(fā)明的技術(shù)效果是:提供一種由纖維定型布單元組成的纖維定型布，其中，纖維定型布單元包括了兩層纖維層和熱塑性樹脂，熱塑性樹脂涂覆在兩層纖維層之間。得到的纖維定制布中的纖維不會產(chǎn)生磨損，從而提高了纖維定制布的抗疲勞性和抗腐蝕性，進(jìn)而提高了由纖維定制布制造而得的工業(yè)等領(lǐng)域上的零部件的使用壽命，降低了力學(xué)性能的損失；同時提高了纖維定制布的制造效率，并降低了制造成本；得到的纖維定型布的厚度比現(xiàn)有技術(shù)中的纖維定型布的厚度小；在VARI工藝中，采用該纖維定型布制作復(fù)合材料時，可以提高復(fù)合材料中的纖維體積含量，易于滿足制造大型結(jié)構(gòu)的需求；使用該纖維定型布采用VARI工藝制作大型結(jié)構(gòu)時，可以縮短鋪層時間，降低成本。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實施例一提供的纖維定型布的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實施例二提供的纖維定型布的制造方法的第一流程圖；
[0029]圖3為本發(fā)明實施例二提供的纖維定型布的制造方法的第二流程圖；
[0030]圖4為本發(fā)明實施例二的步驟101a2執(zhí)行過程中的工作示意圖；
[0031]圖5為本發(fā)明實施例二的步驟101a2執(zhí)行過程中的纖維定型布的俯視圖；
[0032]圖6為本發(fā)明實施例二的步驟101a3執(zhí)行過程中的工作示意圖；
[0033]圖7為本發(fā)明實施例二的步驟101a3執(zhí)行過程中的纖維定型布的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖8為本發(fā)明實施例二提供的纖維定型布的制造方法的第三流程圖；
[0035]圖9為本發(fā)明實施例二提供的纖維定型布的制造方法的工藝流程示意圖。
[0036]附圖標(biāo)記:
[0037]1-纖維定型布2-纖維定型布單元 3-纖維層 4-熱塑性樹脂
[0038]5-擠出機6-定型輥7-牽引機 8-第一輥
[0039]9-第一捻紗輥10-第一對中定位輥11-第二輥12-第二捻紗輥
[0040]13-第二對中定位輥14-成品輥
【具體實施方式】
[0041]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042]圖1為本發(fā)明實施例一提供的纖維定型布的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實施例的纖維定型布1，用于采用VARI工藝制造復(fù)合材料，包括:
[0043]纖維定型布單元2，纖維定型布單元2包括:兩層纖維層3，以及熱塑性樹脂4 ;
[0044]兩層纖維層3之間涂覆有熱塑性樹脂4。
[0045]在本實施例中，具體的，纖維層3是纖維構(gòu)成的，纖維層3是一種纖維增強樹脂基復(fù)合材料，具有高比強度、可設(shè)計性強、抗疲勞性能和抗腐蝕性能突出、便于大面積整體成型等優(yōu)點。
[0046]本實施例中，纖維層3可以采用玻璃纖維、或者碳纖維、或者芳綸纖維等增強體。本實施例中，對于纖維層3的具體組分，不做限定。本實施例中，對于纖維層3中的纖維的層數(shù)，不做限定。
[0047]熱塑性樹脂4具有受熱軟化、冷卻硬化的性能，而且不起化學(xué)反應(yīng)，無論加熱和冷卻重復(fù)進(jìn)行多少次，均能保持這種性能，本實施例中熱塑性樹脂4可以采用聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚砜等熱塑性樹脂4基體。本實施例中，對于熱塑性樹脂4的具體組分，不做限定。
[0048]本實施例提供的纖維定型布I由纖維定型布單元2構(gòu)