本發(fā)明主要涉及連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的模具及成型方法。
背景技術(shù):
連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料板材由于增強(qiáng)纖維在板材內(nèi)的連續(xù)排列,具有遠(yuǎn)超短纖維和長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料板材的力學(xué)性能,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、綠色無(wú)污染等優(yōu)異特性,能夠作為結(jié)構(gòu)材料使用,是當(dāng)今的研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。評(píng)定連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料板材性能優(yōu)劣的關(guān)鍵之一在于是否充分發(fā)揮連續(xù)纖維的增強(qiáng)效果。
專利CN20108608608該生產(chǎn)工藝包括:首先將熱塑性樹(shù)脂制成一定厚度的薄膜,將制成薄膜的熱塑性樹(shù)脂分置于纖維層上,然后將熱塑性樹(shù)脂和纖維一起加熱加壓、冷卻成型,制得片材,最后將多個(gè)片材層層鋪設(shè)壓制成型得到板材。
專利CN2012105603896首先將帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料鋪放在模具內(nèi),然后放入熱成型機(jī)內(nèi)無(wú)壓力合模進(jìn)行預(yù)熱,待預(yù)浸料軟化后加壓保溫,然后開(kāi)模;最后將物料移至冷壓機(jī)中保持壓力不變冷卻成型,得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性板材。
專利CN2015102336971該制備工藝是利用浸漬帶、纖維束或者混紗對(duì)多層浸漬帶編織物進(jìn)行局部或者全部的縱向穿插,形成連續(xù)的三維結(jié)構(gòu),并通過(guò)加熱加壓、冷卻定型的過(guò)程獲得內(nèi)部具有三維結(jié)構(gòu)的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶編織物板材。
以上現(xiàn)有的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料板材制備工藝,雖然制備 出了具有一定力學(xué)性能的復(fù)合材料板材,纖維起到了一定的增強(qiáng)效果。但是上述專利只是簡(jiǎn)單地將連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基預(yù)浸帶層層鋪設(shè),忽略了纖維在熱壓過(guò)程中因樹(shù)脂的流動(dòng)而發(fā)生的位移和彎曲,未能使連續(xù)纖維在板材中充分發(fā)揮作用,導(dǎo)致拉伸、彎曲和沖擊性能降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足,本發(fā)明的目的在于:提供一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的成型模具,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成型容易,在板材成型的過(guò)程中,通過(guò)凸臺(tái)與凹槽的配合,可以?shī)A緊纖維從而可以保證板材成型后的纖維排列整齊、平直,從而使成型后的板材具有優(yōu)良的力學(xué)性能。
本發(fā)明的另一目的在于:提供一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的成型方法,成型方法簡(jiǎn)單、效率高,使成型后板材的纖維相互平行且筆直排列,充分發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用、提高承載能力。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的,通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的模具,包括由上到下依次設(shè)置的相適應(yīng)的上模板、??蚝拖履0澹錾夏0蹇拷?虻囊欢嘶?和所述下模板靠近??虻囊欢嗽O(shè)有凸臺(tái),所述凸臺(tái)的橫截面面積小于模框的橫截面面積,所述??蛏显O(shè)有與凸臺(tái)相適應(yīng)的凹槽,所述凹槽內(nèi)設(shè)有與凸臺(tái)相適應(yīng)的模腔。
所述凸臺(tái)的橫截面面積由靠近??虻囊欢说竭h(yuǎn)離??蛞欢酥饾u增大。
所述凸臺(tái)為梯形凸臺(tái)或四棱臺(tái)形凸臺(tái)。
所述凸臺(tái)的斜面與凸臺(tái)靠近??蛞欢说钠矫嬷g的角度在135°~165°之間。
所述模腔的橫截面面積與四棱臺(tái)形凸臺(tái)遠(yuǎn)離??蛞欢说臋M截面面積相同。
所述模腔的邊角、凸臺(tái)的邊角均為倒圓角。
所述倒圓角的半徑為1毫米~5毫米。
所述模腔為正方形或者長(zhǎng)方形。
所述模腔的橫截面面積為200×200mm2。
一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的成型方法,包括以下步驟:
1)在模腔內(nèi)鋪設(shè)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶,且同向的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶相互平行,加壓上模板和下模板,且使得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的兩邊緣能夠壓緊在凸臺(tái)與凹槽的側(cè)壁之間;
2)將經(jīng)步驟處理后的上模板、模框和下模板合模成型后的模具放入熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓成型;
3)熱壓成型完成后冷壓成型,冷壓成型完成后即可脫膜得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶板材。
對(duì)比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明有益效果在于:
1、本發(fā)明在板材熱壓過(guò)程中設(shè)置了預(yù)浸帶端部固定裝置,使連續(xù)纖維不因熔融樹(shù)脂的流動(dòng)而發(fā)生彎曲和位移,從而充分發(fā)揮了連續(xù)纖維的增強(qiáng)效果,使得制備出的板材具有優(yōu)良的力學(xué)性能;模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成型方法簡(jiǎn)單、效率高,使成型后板材的纖維相互平行且筆直排列,充分發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用、提高承載能力。
2、凸臺(tái)的橫截面面積由靠近??虻囊欢说竭h(yuǎn)離模框一端逐漸增大,方便上模板、下模板放置在??騼?nèi),且當(dāng)板材成型后方便脫模;同時(shí)通過(guò)凸臺(tái)的斜面和凹槽的配合方便對(duì)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的夾緊。
3、凸臺(tái)為梯形凸臺(tái),便于在一個(gè)方向夾持連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶,凸臺(tái)為四棱臺(tái)形凸臺(tái),便于在兩個(gè)方向均夾持連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶。
4、凸臺(tái)的斜面與凸臺(tái)靠近??蛞欢说钠矫嬷g的角度在135°~165°之 間,即使得凸臺(tái)的斜面與豎直面之間的角度控制在15°~45°之間,可以保證凸臺(tái)的斜面可依靠模具自重及熱壓設(shè)備壓力對(duì)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的夾持效果,方便纖維的夾緊,且不會(huì)使纖維斷裂。
5、模腔的橫截面面積與四棱臺(tái)形凸臺(tái)遠(yuǎn)離模框一端的橫截面面積相同,便于板材的成型尺寸的控制。
6、模腔的邊角、凸臺(tái)的邊角均為倒圓角,使得上模板、??蚝拖履0搴夏:笮纬傻哪G粌?nèi)表面平整光滑,避免了熱壓過(guò)程中模具邊角存在應(yīng)力集中,減少了所制備的板材存在的缺陷,保證了板材物理性能的均一性。
7、模腔的橫截面面積為200×200mm2,與實(shí)驗(yàn)室中常用的模具相適應(yīng),便于板材成型后力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備。
8、本發(fā)明的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的成型方法簡(jiǎn)單、效率高,且可以使得成型后的板材中的纖維相互平行且筆直排列,充分發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用、提高承載能力。
附圖說(shuō)明
附圖1是實(shí)施例1的模具結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖2是實(shí)施例2的模具結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖3是實(shí)施例3的模具結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖4是實(shí)施例4的模具結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖5是實(shí)施例5的模具結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖6是連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶0°鋪設(shè)示意圖;
附圖7是連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶0°、90°鋪設(shè)示意圖;
附圖8是連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶0°和90°十字編織鋪設(shè)示意圖;
附圖中所示標(biāo)號(hào):1、上模板;2、???;3、下模板;4、凸臺(tái);5、凹槽; 6、模腔。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖和具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解,這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改,這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所限定的范圍。
一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的模具,包括由上到下依次設(shè)置的相適應(yīng)的上模板1、???和下模板3,上模板1、模框2和下模板3的橫截面面積相同。所述上模板1靠近???的一端或/和所述下模板3靠近???的一端設(shè)有凸臺(tái)4,所述凸臺(tái)4的橫截面面積小于???的橫截面面積,優(yōu)選的,所述凸臺(tái)4的橫截面面積由靠近???的一端到遠(yuǎn)離???的一端逐漸增大。所述???上設(shè)有與凸臺(tái)4相適應(yīng)的凹槽5,凹槽5的側(cè)壁的傾斜角度,應(yīng)該與凸臺(tái)4的斜面的傾斜角度一致,使得合模后???的凹槽5和上模板1、下模板3的凸臺(tái)4應(yīng)相對(duì)緊密貼合,從而保證了本發(fā)明對(duì)預(yù)浸帶的夾持效果。上模板1、模框2和下模板3組裝后可使得凸臺(tái)4壓入凹槽5內(nèi),避免了溢出物料減弱鎖模壓力,從而使得壓制出的板材外觀平整光滑,質(zhì)地密實(shí),僅需去除飛邊,無(wú)需復(fù)雜的后續(xù)處理。所述凹槽5內(nèi)設(shè)有與凸臺(tái)4相適應(yīng)的模腔6,模腔6用于板材的成型。
本發(fā)明在使用時(shí),先利用上模板1、???、下模板3的自重,凸臺(tái)4和凹槽5的斜面就會(huì)均衡有力地夾持連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶,使連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶保持平行,然后在熱壓過(guò)程中,再利用熱壓設(shè)備強(qiáng)大的壓力對(duì)凸臺(tái)4和凹槽5的側(cè)壁的作用,將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的端部壓緊固定,可以防止連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶中的纖維在熱壓過(guò)程中因熔融樹(shù)脂的流動(dòng) 而產(chǎn)生彎曲和位移,影響板材的平整性和力學(xué)性能,利用本模具可以使纖維充分發(fā)揮纖維的增強(qiáng)效果。
所述凸臺(tái)4的橫截面面積由靠近??虻囊欢说竭h(yuǎn)離模框一端逐漸增大,方便上模板1、下模板3放置在???內(nèi),且當(dāng)板材成型后方便脫模;同時(shí)通過(guò)凸臺(tái)4的斜面和凹槽5的配合方便對(duì)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的夾緊。
所述凸臺(tái)4為梯形凸臺(tái)4,且梯形凸臺(tái)4的橫截面面積由靠近???的一端到遠(yuǎn)離模框2的一端逐漸增大,便于在一個(gè)方向均夾持連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶。
所述凸臺(tái)4為四棱臺(tái)形凸臺(tái)4,且四棱臺(tái)形凸臺(tái)4的橫截面面積由靠近???的一端到遠(yuǎn)離模框2的一端逐漸增大,便于在兩個(gè)方向均夾持連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶。
所述凸臺(tái)4的斜面與凸臺(tái)4靠近???一端的平面之間的角度在135°~165°之間,使得凸臺(tái)4的斜面與豎直面之間的角度控制在15°~45°之間,以保證凸臺(tái)4的斜面可依靠模具自重及熱壓設(shè)備壓力對(duì)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的夾持效果。
所述模腔6的橫截面面積與四棱臺(tái)形凸臺(tái)4遠(yuǎn)離???一端的橫截面面積相同,使得合模后???的凹槽5和上模板1、下模板3的凸臺(tái)4應(yīng)相對(duì)緊密貼合,從而保證了本發(fā)明對(duì)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的夾持效果。
所述模腔6的邊角、凸臺(tái)4的邊角均為倒圓角,使得上模板1、???和下模板3合模后形成的模腔內(nèi)表面平整光滑,避免了熱壓過(guò)程中模具邊角存在應(yīng)力集中,減少了所制備的板材存在的缺陷,保證了板材物理性能的均一性。
所述倒圓角的半徑為1毫米~5毫米。
所述模腔6為正方形或者長(zhǎng)方形。
所述模腔的橫截面面積為200×200mm2。
一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的成型方法,包括以下步驟:
1)在模腔6內(nèi)鋪設(shè)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶,且同向的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶相互平行,連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的長(zhǎng)度大于模框2的長(zhǎng)度,加壓上模板1和下模板3,且使得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的兩邊緣能夠壓緊在凸臺(tái)4與凹槽5的側(cè)壁之間;連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶平行鋪設(shè)或者垂直鋪設(shè)或者垂直交叉鋪設(shè),在上模板1和下模板3上涂抹脫模劑或者鋪設(shè)聚酯膜,便于成型后的脫模。
4)將經(jīng)步驟3)處理后的上模板1、???和下模板3合模成型后的模具放入熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓成型,其中預(yù)熱時(shí)間為3分鐘,預(yù)熱溫度為220℃,熱壓溫度為220℃,壓力為15MPa,保壓時(shí)間8為min;
5)熱壓成型完成后冷壓成型,冷壓成型完成后即可脫膜得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶。冷壓成型方式為冷壓板中通入冷卻水,對(duì)上模板1、???和下模板3合模成型后的模具進(jìn)行冷卻降溫。
實(shí)施例1:
如附圖1所示,一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的模具,包括由上到下依次設(shè)置的相適應(yīng)的上模板1、???和下模板3,所述上模板1靠近???的一端設(shè)有梯形凸臺(tái)4,所述梯形凸臺(tái)4的橫截面面積小于???的橫截面面積,且梯形凸臺(tái)4的橫截面面積由靠近???的一端到遠(yuǎn)離模框2的一端逐漸增大,所述???上設(shè)有與梯形凸臺(tái)相適應(yīng)的凹槽5,即凹槽5的兩個(gè)斜面?zhèn)冗叺膬A斜角度與梯形凸臺(tái)兩側(cè)邊的斜面角度一致,凹槽5的兩個(gè)斜面?zhèn)冗叺膶挾扰c梯形凸臺(tái)兩側(cè)邊的斜面相同,這樣在上模板1、???、下模板3合模后,???和上模板1的上、下模板的錐形斜面應(yīng)相對(duì)應(yīng)且緊密貼合,從而保證了錐 形斜面對(duì)預(yù)浸帶的夾持效果。所述凹槽5內(nèi)設(shè)有與梯形凸臺(tái)相適應(yīng)的模腔6。本實(shí)施例在上模板1自重的情況下,模具自重均衡有力地夾持預(yù)浸帶,然后在熱壓過(guò)程中再利用熱壓設(shè)備強(qiáng)大的壓力對(duì)斜面的作用,將預(yù)浸帶端部壓緊固定,采用先固定后壓片的方式,使得纖維在熱壓過(guò)程中不因熔融樹(shù)脂的流動(dòng)而產(chǎn)生彎曲和位移,影響復(fù)合材料的力學(xué)性能。因此能夠充分發(fā)揮纖維的增強(qiáng)效果。
一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的成型方法,包括以下步驟:
1)如附圖6所示,在模腔6內(nèi)0°鋪設(shè)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶,且同向的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶相互平行,連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的長(zhǎng)度大于???的長(zhǎng)度,加壓上模板1和下模板3,在下模板3與???之間、上模板與???之間均鋪設(shè)聚酯膜,且使得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的兩邊緣能夠壓緊在凸臺(tái)4與凹槽5的側(cè)壁之間;
2)將經(jīng)步驟1)處理后的上模板1、???和下模板3合模成型后的模具放入熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓成型,其中預(yù)熱時(shí)間為3分鐘,預(yù)熱溫度為220℃,熱壓溫度為220℃,壓力為15MPa,保壓時(shí)間8為min;
3)熱壓成型完成后冷壓成型,冷壓成型完成后即可脫膜得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶,冷壓成型方式為冷壓板中通入冷卻水,對(duì)上模板1、???和下模板3合模成型后的模具進(jìn)行冷卻降溫。
實(shí)施例2:
如附圖2所示,一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的模具,包括由上到下依次設(shè)置的相適應(yīng)的上模板1、???和下模板3,所述上模板1靠近???的一端和所述下模板3靠近模框2的一端設(shè)有梯形凸臺(tái)4,所述梯形凸臺(tái)4的橫截面面積小于模框2的橫截面面積,且梯形凸臺(tái)4的橫截面面積由靠近模框2的一端到遠(yuǎn)離???的一端逐漸增大,所述梯形凸臺(tái)4的斜面與梯形凸臺(tái)4靠 近???一端的平面之間的角度在135°~165°之間,所述???上設(shè)有與梯形凸臺(tái)4相適應(yīng)的凹槽5,所述凹槽5內(nèi)設(shè)有與梯形凸臺(tái)4相適應(yīng)的模腔6。
一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的成型方法,包括以下步驟:
1)如附圖6所示,在模腔6內(nèi)0°鋪設(shè)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶,可以鋪設(shè)上下兩層連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶,且同向的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶相互平行,連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的長(zhǎng)度大于模框2的長(zhǎng)度,加壓上模板1和下模板3,且使得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的兩邊緣能夠壓緊在凸臺(tái)4與凹槽5的側(cè)壁之間,在加壓上模板1和下模板3之前首先在下模板3內(nèi)側(cè)面和上模板1內(nèi)側(cè)面涂抹脫模劑;
2)將經(jīng)步驟1)處理后的上模板1、???和下模板3合模成型后的模具放入熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓成型,其中預(yù)熱時(shí)間為3分鐘,預(yù)熱溫度為220℃,熱壓溫度為220℃,壓力為15MPa,保壓時(shí)間8為min;
3)熱壓成型完成后冷壓成型,冷壓成型完成后即可脫膜得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶,冷壓成型方式為冷壓板中通入冷卻水,對(duì)上模板1、???和下模板3合模成型后的模具進(jìn)行冷卻降溫。
實(shí)施例3:
如附圖3所示,一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的模具,包括由上到下依次設(shè)置的相適應(yīng)的上模板1、???和下模板3,所述上模板1靠近模框2的一端和所述下模板3靠近???的一端設(shè)有梯形凸臺(tái)4,所述梯形凸臺(tái)4的橫截面面積小于???的橫截面面積,且梯形凸臺(tái)4的橫截面面積由靠近???的一端到遠(yuǎn)離???的一端逐漸增大,所述???上設(shè)有與梯形凸臺(tái)相適應(yīng)的凹槽5,所述凹槽5內(nèi)設(shè)有與梯形凸臺(tái)4相適應(yīng)的模腔6。上模板1、下模板3上的梯形凸臺(tái)4相互垂直,相應(yīng)的模框2上側(cè)的凹槽5和???下側(cè)的凹槽5 相互垂直,所述梯形凸臺(tái)4的斜面與梯形凸臺(tái)4靠近???一端的平面之間的角度在135°~165°之間。便于兩個(gè)方向夾取連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶。
一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的成型方法,包括以下步驟:
1)如附圖7所示,在模腔6內(nèi)0°、90°鋪設(shè)或者如附圖8所示,0°和90°十字編織鋪設(shè)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶,且同向的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶相互平行,連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的長(zhǎng)度大于???的長(zhǎng)度,加壓上模板1和下模板3,在下模板3與???之間、上模板與???之間均鋪設(shè)聚酯膜,且使得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的兩邊緣能夠壓緊在凸臺(tái)4與凹槽5的側(cè)壁之間;
2)將經(jīng)步驟1)處理后的上模板1、???和下模板3合模成型后的模具放入熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓成型,其中預(yù)熱時(shí)間為3分鐘,預(yù)熱溫度為220℃,熱壓溫度為220℃,壓力為15MPa,保壓時(shí)間8為min;
3)熱壓成型完成后冷壓成型,冷壓成型完成后即可脫膜得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶。冷壓成型方式為冷壓板中通入冷卻水,對(duì)上模板1、???和下模板3合模成型后的模具進(jìn)行冷卻降溫。
實(shí)施例4:
如附圖4所示,一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的模具,包括由上到下依次設(shè)置的相適應(yīng)的上模板1、???和下模板3,上模板1、???和下模板3的橫截面面積相同。所述上模板1靠近???的一端設(shè)有四棱臺(tái)形凸臺(tái)4,所述四棱臺(tái)形凸臺(tái)4的橫截面面積小于???的橫截面面積,所述四棱臺(tái)形凸臺(tái)4的橫截面面積由靠近???的一端到遠(yuǎn)離模框2一端逐漸增大,所述四棱臺(tái)形凸臺(tái)4的斜面與四棱臺(tái)形凸臺(tái)4靠近模框2一端的平面之間的角度在135°~165°之間。所述???上設(shè)有與四棱臺(tái)形凸臺(tái)4相適應(yīng)的凹槽5,所述 凹槽5內(nèi)設(shè)有與四棱臺(tái)形凸臺(tái)相適應(yīng)的模腔6,所述模腔6的橫截面面積與四棱臺(tái)形凸臺(tái)遠(yuǎn)離???一端的橫截面面積相同,模腔的橫截面面積為200×200mm2。本實(shí)施例便于兩個(gè)方向夾取連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶。
一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的成型方法,包括以下步驟:
1)如附圖7所示,在模腔6內(nèi)0°、90°鋪設(shè)或者如附圖8所示,0°和90°十字編織鋪設(shè)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶,且同向的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶相互平行,連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的長(zhǎng)度大于模框2的長(zhǎng)度,加壓上模板1和下模板3,在下模板3與???之間、上模板與???之間均鋪設(shè)聚酯膜,且使得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的兩邊緣能夠壓緊在凸臺(tái)4與凹槽5的側(cè)壁之間;
2)將經(jīng)步驟1)處理后的上模板1、???和下模板3合模成型后的模具放入熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓成型,其中預(yù)熱時(shí)間為3分鐘,預(yù)熱溫度為220℃,熱壓溫度為220℃,壓力為15MPa,保壓時(shí)間8為min;
3)熱壓成型完成后冷壓成型,冷壓成型方式為冷壓板中通入冷卻水,對(duì)上模板1、???和下模板3合模成型后的模具進(jìn)行冷卻降溫,冷壓成型完成后即可脫膜得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶板材,如附圖7或附圖8所示。
實(shí)施例5:
如附圖5所示,一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的模具,包括由上到下依次設(shè)置的相適應(yīng)的上模板1、???和下模板3,上模板1、???和下模板3橫截面大小一致,所述上模板1靠近???的一端和所述下模板3靠近???的一端均設(shè)有四棱臺(tái)形凸臺(tái)4,所述四棱臺(tái)形凸臺(tái)4的橫截面面積小于???的橫截面面積,所述四棱臺(tái)形凸臺(tái)4的橫截面面積由靠近模框2的一端到遠(yuǎn)離???一端逐漸增大。所述四棱臺(tái)形凸臺(tái)4的斜面與四棱臺(tái)形凸臺(tái)4靠近 模框2一端的平面之間的角度在135°~165°之間。所述???上設(shè)有與四棱臺(tái)形凸臺(tái)4相適應(yīng)的凹槽5,所述凹槽5內(nèi)設(shè)有與四棱臺(tái)形凸臺(tái)4相適應(yīng)的模腔6,所述模腔6的橫截面面積與四棱臺(tái)形凸臺(tái)4遠(yuǎn)離模框2一端的橫截面面積相同,所述模腔6為正方形,且模腔6的橫截面面積為200×200mm2。所述模腔6的邊角、四棱臺(tái)形凸臺(tái)4的邊角均為倒圓角,所述倒圓角的半徑為5毫米。
一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶制板材的成型方法,包括以下步驟:
1)在模腔6內(nèi)0°、90°鋪設(shè)或者0°和90°十字編織鋪設(shè)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶,且同向的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶相互平行,連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的長(zhǎng)度大于???的長(zhǎng)度,加壓上模板1和下模板3,在下模板3與???之間、上模板與???之間均鋪設(shè)聚酯膜,且使得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的兩邊緣能夠壓緊在凸臺(tái)4與凹槽5的側(cè)壁之間;
2)將經(jīng)步驟1)處理后的上模板1、???和下模板3合模成型后的模具放入熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓成型,其中預(yù)熱時(shí)間為3分鐘,預(yù)熱溫度為220℃,熱壓溫度為220℃,壓力為15MPa,保壓時(shí)間8為min;
3)熱壓成型完成后冷壓成型,冷壓成型完成后即可脫膜得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶。冷壓成型方式為冷壓板中通入冷卻水,對(duì)上模板1、???和下模板3合模成型后的模具進(jìn)行冷卻降溫。