[发明专利]一种拉挤预成型区的远红外加热方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于拉挤工艺及装备领域，特别涉及快速拉挤成型工艺中拉挤预成型区的远红外加热方法及装置。 

背景技术

拉挤成型于1951年首次在美国注册专利，60年代发展很慢，70－80年代进入快速发展阶段。我国起步则较晚，直到90年代随着拉挤专用树脂技术的引进生产才进入快速发展时期。目前，引进及国产拉挤生产线已超过200条。我国发展拉挤与欧美形式相似：先开发形状简单的棒材，然后随着化工防腐、电力、采矿等行业的发展与需求，开发了型材制品，目前这些技术已经比较成熟。 

拉挤工艺是一种连续生产复合材料型材的方法，它是将纱架上的无捻玻璃纤维粗纱和其他连续增强材料、聚酯表面毡等进行树脂浸渍，然后通过保持一定截面形状的成型模具，并使其在模内固化成型后连续出模，由此形成拉挤制品的一种自动化生产工艺。利用拉挤工艺生产的产品其拉伸强度高于普通钢材。表面的富树脂层又使其具有良好的防腐性，故在具有腐蚀性的环境的工程中是取代钢材的最佳产品，广泛应用于交通运输、电工、电气、电气绝缘、化工、矿山、海洋、船艇、腐蚀性环境及生活、民用各个领域。 

现有的拉挤成型工艺，其中的预成型部分，属于敞开型的，受外界环境的影响比较大。在外界环境温度低的情况下，带着树脂的纤维经过挤胶辊挤胶后在进入预成型区时，树脂粘度大，纤维在行走过程中，与预成型板上的孔或预成型环接触时易于被拉毛（大丝束碳纤维时尤为严重）。而对于需要高纤维体积含量（>70%）产品时，不容易通过预成型板上的孔或预成型环将多余的树脂挤掉，造成快速拉挤时纤维之间来不及分开粘连串孔、堵环。此外，退胶槽上的胶由于温度低，粘度大，通常不会流回浸胶槽，而是积攒在退胶槽上，造成胶的浪费。倘若通过一味的升高浸胶区浸胶槽的温度，往往造成胶液适用期的缩短。 

如何在传统设备基础上进行简单改造，使拉挤预成型免受外界环境的影响，促使树脂均匀受热，改善树脂流淌性，使纤维束之间易于分开，减少纤维粘连、起毛，挤下来的胶能够回流利用，是这个领域的研究者渴望解决的技术问题。 

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的之一在于提出一种拉挤预成型区的远红外加热方法，可使拉挤预成型免受外界环境的影响，使树脂均匀受热，改善树脂流淌性，使纤维束之间易于分开，减少纤维粘连、起毛，挤下来的胶能够回流利用，以提高产品工艺稳定性、拉挤速度和纤维体积分数。 

本发明提供的一种拉挤预成型区的远红外加热方法，该加热方法是通过持续牵引，将纤维树脂复合材料从位于预成型区的箱体一端的进口拉进箱体内，并通过箱体内底部的远红外加热器对纤维树脂复合材料进行分区辐射加热；经过分区辐射加热后的纤维树脂复合材料从箱体另一端的出口牵引出。 

较优地，通过远红外加热器对纤维树脂复合材料进行分区辐射加热的具体方法为： 

通过设置在箱体内侧且位于预成型区各分区的温度传感器分别获得各分区的温度检测信号，并将各区的温度检测信号传至与各温度传感器相连接的温度控制单元中，由温度控制单元将各区的温度检测信号与预成型区中对应分区的预设温度进行比较；温度控制单元将比较后的温度偏差反馈到加热控制单元中，通过加热控制单元来调整对应分区中远红外加热器的辐射功率。

  

本发明的另一目的在于提出一种可以实现上述加热方法的拉挤预成型区的远红外加热装置，其包括：

箱体，所述箱体的上端开口处设有一顶盖，箱体的外表面上设有用于将整个加热装置固定在预成型区的固定连接件；箱体的相对两端留有供纤维树脂复合材料进入、输出的进、出口；

远红外加热器，各远红外加热器成组嵌设在箱体内底部的加热器固定座上，并沿着纤维树脂复合材料的牵引方向设置，通过各组远红外加热器对纤维树脂复合材料进行分区加热；温度传感器，各温度传感器分布于各组远红外加热器所在分区的箱体内侧壁上；以及控制单元，该控制单元置于箱体外部，并与各温度传感器相连，该控制单元包括温度控制单元和加热控制单元；所述温度控制单元实时接收各温度传感器分别获得的所在分区的温度检测信号，并将温度检测信号与预成型区中对应分区的预设温度进行比较，再将比较后的温度偏差反馈到加热控制单元中以调整对应分区中远红外加热器的辐射功率。

其中，所述箱体两端进、出口的上、下两侧各设有一对插槽，每对插槽中分别插入一插板，通过插板的上下插拔来调节箱体两端进、出口的大小。 

其中，所述箱体为双层结构，双层结构之间留有间隙，间隙中填充有用于保温隔热的空气或岩棉。