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纖維定型布和纖維定型布的制造方法_3

文檔序號(hào):9227574閱讀:來源:國(guó)知局
,在力的作用下導(dǎo)致的纖維層3中的纖維體積含量分布不均勻的情況;同時(shí),纖維層3和熱塑性樹脂4共同構(gòu)成纖維定型布1,比起只有熱塑性樹脂4構(gòu)成纖維定型布I,可以防止大量的熱塑性樹脂4在固化后對(duì)纖維定型布I的耐久性能造成傷害。并且,熱塑性樹脂4作為定型劑固化在兩層纖維層3之間,可以起到增加層間韌性的作用;同時(shí),纖維定型布I使用了一段時(shí)間之后,可以通過加熱去融化纖維層3間的熱塑性樹脂4,熱塑性樹脂4可以彌合纖維層3間的微裂紋,起到了自修復(fù)的作用,延長(zhǎng)了纖維定型布I的使用壽命。在VARI工藝中,采用該纖維定型布制作復(fù)合材料,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(shí),可以縮短鋪層時(shí)間,降低成本。
[0077]進(jìn)一步地,在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本發(fā)明實(shí)施例二提供的纖維定型布的制造方法,在步驟103中的進(jìn)行壓實(shí)冷卻之后,還包括:
[0078]重復(fù)執(zhí)行以下步驟,直至設(shè)置N層纖維層3:將熱塑性樹脂4涂覆在一層纖維層3上;在熱塑性樹脂4上平鋪另一層纖維層3 ;進(jìn)行壓實(shí)冷卻,其中,N為大于等于I的整數(shù)。
[0079]在本實(shí)施方式中,具體的,在步驟103完成之后,可以得到一個(gè)纖維定型布單元2,包括了兩層纖維層3和熱塑性樹脂4,熱塑性樹脂4涂覆在兩層纖維層3之間,這是一種纖維定型布單元2為單層的纖維定型布I。
[0080]然后,重復(fù)執(zhí)行以下步驟,直至設(shè)置了 N層纖維層3:可以在一個(gè)纖維定型布單元2的上層纖維層3上涂覆熱塑性樹脂4,然后再在這一層熱塑性樹脂4上平鋪另一層纖維層3,對(duì)纖維層3和熱塑性樹脂4進(jìn)行壓實(shí),對(duì)熱塑性樹脂4進(jìn)行冷卻。其中,N為大于等于I的整數(shù)。從而,可以得到由多個(gè)纖維定型布單元2構(gòu)成的纖維定型布I。
[0081]本實(shí)施方式中,纖維定型布I中的纖維定型布單元2個(gè)數(shù)大于等于I,具體個(gè)數(shù)不做限定。
[0082]本實(shí)施方式中,對(duì)各纖維層3中的纖維的排布方向不做限定,對(duì)熱塑性樹脂4的排布方向不做限定。
[0083]本實(shí)施方式通過重復(fù)執(zhí)行將熱塑性樹脂4涂覆在一層纖維層3上;在熱塑性樹脂4上平鋪另一層纖維層3,進(jìn)行壓實(shí)冷卻這些步驟。從而可以得到多層纖維層3和多層熱塑性樹脂4的纖維定型布1,制造多層一體的纖維定型布I的時(shí)間較少,從而可以有效地降低纖維定型布I在制造過程中的鋪層時(shí)間,可以降低生產(chǎn)成本。并且,可以根據(jù)具體的需求去進(jìn)行纖維定型布I中的纖維層3和熱塑性樹脂4的層數(shù)的設(shè)置。
[0084]進(jìn)一步地,在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的纖維定型布的制造方法的第二流程圖,如圖3所示,本發(fā)明實(shí)施例二提供的纖維定型布的制造方法,步驟101、步驟102和步驟103的【具體實(shí)施方式】,可以包括:
[0085]步驟lOlal、擠出機(jī)5將熱塑性樹脂4以垂直于纖維層3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3上。
[0086]在本實(shí)施方式中,具體的,圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的步驟101a2執(zhí)行過程中的工作示意圖,圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的步驟101a2執(zhí)行過程中的纖維定型布的俯視圖,如圖4和圖5所示,將一層纖維單向等距排布的纖維層3平鋪在平滑的支撐臺(tái)上,擠出機(jī)5中盛有熱塑性樹脂4,擠出機(jī)5將熱塑性樹脂4以垂直于纖維層3中的纖維排布方向的方式,均勻的、等距的涂覆在纖維層3上。
[0087]本實(shí)施方式中,對(duì)于纖維層3的具體組分,不做限定。本實(shí)施方式中,對(duì)于熱塑性樹脂4的具體組分,不做限定。
[0088]并且,若纖維層3為纖維縱向等距排布的,則擠出機(jī)5將熱塑性樹脂4以橫向等距排布的方式均勻的涂覆在纖維層3上;若纖維層3為纖維橫向等距排布的,則擠出機(jī)5將熱塑性樹脂4以縱向等距排布的方式均勻的涂覆在纖維層3上;本實(shí)施方式對(duì)此不做限定。
[0089]步驟101a2、在熱塑性樹脂4上平鋪纖維單向等距排布的另一層纖維層3。
[0090]在本實(shí)施方式中,具體的,在熱塑性樹脂4上再平鋪另一層纖維層3,這一層纖維層3與步驟1lal中的纖維層3的纖維排布方向和方式相同,纖維都是單向等距排布的。
[0091]若步驟1lal中的纖維層3為纖維縱向等距排布的,步驟101a2中的纖維層3也為纖維縱向等距排布的;若步驟1lal中的纖維層3為纖維橫向等距排布的,步驟101a2中的纖維層3也為纖維橫向等距排布的;本實(shí)施方式對(duì)此不做限定。
[0092]步驟101a3、采用定型輥6對(duì)纖維層3和熱塑性樹脂4進(jìn)行壓實(shí)和冷卻。
[0093]在本實(shí)施方式中,具體的,圖6為本發(fā)明實(shí)施例二的步驟10la3執(zhí)行過程中的工作示意圖,如圖6所示,采用定型輥6對(duì)步驟1lal鋪設(shè)的纖維層3,步驟101a2鋪設(shè)的纖維層3,以及熱塑性樹脂4進(jìn)行壓實(shí),然后進(jìn)行冷卻。圖7為本發(fā)明實(shí)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,如圖7所示,冷卻之后,熱塑性樹脂4可以固化在兩層纖維層3之間。
[0094]在重復(fù)執(zhí)行將熱塑性樹脂4涂覆在一層纖維層3上;在熱塑性樹脂4上平鋪另一層纖維層3,進(jìn)行壓實(shí)冷卻這些步驟的時(shí)候,也可以采用本實(shí)施方式提供的具體實(shí)施步驟。
[0095]本實(shí)施方式通過擠出機(jī)5將熱塑性樹脂4以垂直于纖維層3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3上,然后在熱塑性樹脂4上平鋪纖維單向等距排布的另一層纖維層3,最后采用定型輥6對(duì)纖維層3和熱塑性樹脂4進(jìn)行壓實(shí)和冷卻。從而可以得到熱塑性樹脂4涂覆在兩層纖維層3之間的纖維定制布。從而,由于得到的纖維定型布I中的纖維不是大量的編織結(jié)構(gòu),從而得到的纖維定制布中的纖維不會(huì)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;同時(shí)省去了編織成本,可以提高纖維定制布的制造效率,降低纖維定型布I的制造成本。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。并且,由纖維層3和熱塑性樹脂4共同構(gòu)成纖維定型布1,從而纖維定型布I的孔隙率較低,力學(xué)性能較好;同時(shí),防止了由于作用于纖維定型布I上的壓實(shí)力隨著樹脂流動(dòng)而發(fā)生變化,在力的作用下導(dǎo)致的纖維層3中的纖維體積含量分布不均勻的情況;同時(shí),纖維層3和熱塑性樹脂4共同構(gòu)成纖維定型布1,比起只有熱塑性樹脂4構(gòu)成纖維定型布1,可以防止大量的熱塑性樹脂4在固化后對(duì)纖維定型布I的耐久性能造成傷害。并且,熱塑性樹脂4作為定型劑固化在兩層纖維層3之間,可以起到增加層間韌性的作用;同時(shí),纖維定型布I使用了一段時(shí)間之后,可以通過加熱去融化纖維層3間的熱塑性樹脂4,熱塑性樹脂4可以彌合纖維層3間的微裂紋,起到了自修復(fù)的作用,延長(zhǎng)了纖維定型布I的使用壽命。在VARI工藝中,采用該纖維定型布制作復(fù)合材料,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(shí),可以縮短鋪層時(shí)間,降低成本。
[0096]進(jìn)一步地,在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,圖8為本發(fā)明實(shí)施例二提供的纖維定型布的制造方法的第三流程圖,圖9為本發(fā)明實(shí)施例二提供的纖維定型布的制造方法的工藝流程示意圖,如圖8和圖9所示,本發(fā)明實(shí)施例二提供的纖維定型布的制造方法,步驟101、步驟102和步驟103的【具體實(shí)施方式】,可以包括:
[0097]步驟lOlbl、將纖維橫向等距排布的一層纖維層3,沿著橫向方向通過牽引機(jī)7牽引至擠出機(jī)5的機(jī)頭下方。
[0098]在本實(shí)施方式中,具體的,為了批量化生產(chǎn),可對(duì)纖維定型布I進(jìn)行一體化生產(chǎn)。將纖維橫向等距排布的一層纖維層3卷制在第一輥8上,在制造時(shí),通過牽引機(jī)7將纖維層3引出,在引出的過程中,為了防止纖維層3發(fā)生折疊扭曲,通過第一捻紗
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