[实用新型]交叉铺层连续预浸料铺放装置

说明书

技术领域

本实用涉及一种交叉铺层连续预浸料铺放装置，属于复合材料成型领域。

背景技术

高性能复合材料制件由于重量轻、性能高、功能优异在航空航天领域有着广泛的应用，复合材料成型技术备受各国关注，“低成本、高性能”是目前复合材料技术的主要发展方向。采用先进拉挤技术制备梁、桁等型材成为该类复合材料自动化制备的发展方向。

交叉铺层连续预浸料铺放装置，主要是为先进拉挤成型工艺提供原料，但目前国内一般采用手工铺放的方式进行交叉铺层连续预浸料的制备，存在性能不稳定，人工效率低等问题。因此交叉铺层连续预浸料铺放装置及方法亟待开发。

实用内容

本实用在于提出交叉铺层连续预浸料铺放装置，为先进拉挤成型工艺生产连续型材制备原料。

交叉铺层连续预浸料铺放装置，其特征在于：包括通过支架支撑的X轴运动装置、安装于X轴运动装置上的Y轴运动装置、安装于Y轴运动装置上的Z轴运动装置、安装于Z轴运动装置的C轴旋转装置、安装于C轴旋转装置的铺带头；还包括位于铺带头下方的铺放平台、分别位于铺放平台两端的X方向放卷装置和X方向收卷装置；还包括通过往复运动装置安装在铺放平台上的X方向窄带铺放头。

利用所述交叉铺层连续预浸料铺放装置的铺放方法，包括以下过程：

步骤1：X方向放卷装置提供连续的宽0°铺层作为基底；

步骤2：铺带头及X方向窄带铺放头按照设计要求在宽0°铺层上铺放连续的非0°铺层和连续的窄0°铺层；

步骤3：X方向收卷装置将这部分完成的交叉铺层连续预浸料收卷。

复合材料相较于传统材料，具有可设计性的特点。材料的性能（比如强度、刚度、不同方向的力学性能）、形状、物理化学性能都可以通过复合材料的基体和增强材料的选择以及工艺的选择来实现各种不同的需求。例如有时材料在某一个方向受作用力大，此时就可在该方向上多铺设增强材料。

采用先进拉挤技术制备梁、桁是今后此类复合材料自动化制造的方向。而目前一般采用人工铺放的方式制备先进拉挤专用预浸料，但存在性能不稳定，人工效率低等问题。本实用提出的交叉铺层预浸料连续铺放设备及方法，制备先进拉挤专用原料，代替传统的人工制备方法，可解决预浸料性能不稳定，铺放效率低等问题。

附图说明

    图1是交叉铺层连续预浸料铺放装置示图；

图2是交叉铺层预浸料示图；

图中标号名称：1 X轴运动装置，2 Y轴运动装置，3 Z轴运动装置，4 C轴旋转装置，5 铺带头，6 X方向窄带铺放头，7 X方向放卷装置，8 X方向收卷装置，9 铺放平台，10 宽0°铺层，11 45°铺层，12 窄0°铺层，13 -45°铺层。

具体实施方式

下面结合图2对交叉铺层连续预浸料的铺放过程进一步说明：需要制备的连续预浸料铺层顺序为如图2所示的-45/0/45/0，其中宽0°铺层10宽度为300mm，窄0°铺层12宽度为130mm。

X方向放卷装置7首先在铺放平台9上铺放宽0°预浸料10作为基底，之后铺带头5通过C轴旋转装置4首先确定45°铺层方向，X、Y、Z运动装置联动完成这一部分的45°铺层的铺放。然后，X方向窄带铺放头6在已经铺放的45°铺层上铺放窄0°铺层12，铺带头5再通过C轴旋转装置4确定-45°铺层方向，X、Y、Z运动装置联动在已铺放窄0°铺层上完成这一部分的-45°铺层的铺放。铺放完成后，X方向收卷装置8完成这一部分已完成预浸料的收卷，重复上述过程即可制备交叉铺层连续预浸料。