[发明专利]用于制造长纤维增强复合材料的方法

说明书

本发明公开了一种用于制造长纤维增强复合材料的方法。根据本发明示例性实施方案的一种长纤维复合材料的制造方法包括：准备主体，在该主体中形成有入口和出口，多个纤维束分别进入入口且从出口离开；将在主体中布置的多个第一通孔板的高度和第二通孔板的高度调节至相同；使多个纤维束穿透第一通孔板和第二通孔板；以及在使多个纤维束穿过第一通孔板和第二通孔板后，将第一通孔板的高度和第二通孔板的高度调节成彼此不相同。

发明背景

(a)发明领域

本发明涉及一种用于制造长纤维复合材料的方法。

(b)相关技术描述

通常，构成连续纤维束(具体地，包括玻璃纤维和碳纤维)的丝单独地用树脂涂覆，以便改善机械强度、耐蚀性和纤维分散性。

丝和树脂之间的接触面积可以增加或树脂可以在纤维束的丝之间即在纤维丝集束体(bundling body)的间隙之间被强制渗透，以便使构成纤维束的几千股或几万股纤维丝完全接触树脂。在这种情况下，当树脂具有低的粘度时，树脂可以容易地涂覆到纤维丝，但当树脂具有高的粘度时，树脂不能容易地涂覆到每个纤维丝。

到目前为止已经广泛应用于使用高粘度树脂涂覆连续纤维束(即，纤维丝集束体)的方法包括：一种方法，在该方法中，圆柱体或棒状设备以折线(zigzag)方式设置在填充有树脂的浸渍罐中，并且当纤维束以折线方式沿着设备移动时，纤维束被控制以在圆柱体或棒状设备的表面展开以便使树脂均匀地浸渍到纤维束；以及一种方法，在该方法中，多个圈状环沿着直线以固定的方式布置在浸渍罐中，并且纤维束最大限度地展开同时接触圈状环的内侧面和外侧面以便扩大树脂和丝之间的接触面积。

然而，当纤维丝连续受拉成形时，产生强张力，从而造成难以在高速度下制造长纤维复合材料且造成树脂涂覆不完全，并且因而在制造成品时在纤维丝中发生分散性差的问题，而纤维丝的差的分散性引起成品中多个孔隙的不规则出现，这导致机械性能和物理性能的严重恶化。

另外，纤维束需要以折线方式布置以便对纤维束施加张力，这样的布置是困难的，因为过程在高温浸渍模具中进行所以存在工作风险，并且需要很长一段时间。

在此背景部分中公开的以上信息只是为了增强对本发明的背景的理解，并且因此其可能包含不形成在本国已为本领域普通技术人员知晓的现有技术的信息。

发明概述

本发明已经致力于提供一种用于将树脂均匀地浸渍到形成纤维束的多个丝的表面的长纤维复合材料的制造方法。

另外，本发明提供了一种长纤维复合材料制造装置，该长纤维复合材料制造装置可以容易地使纤维束在浸渍模具中成折线形状布置并且降低了工作时间和工作风险。

另外，本发明提供了一种长纤维复合材料制造装置，该长纤维复合材料制造装置可使用各种纤维丝和各种树脂。

根据本发明示例性实施方案的一种长纤维复合材料的制造方法包括：准备主体，在该主体中形成有入口和出口，多个纤维束分别进入入口且从出口离开；将在主体中布置的多个第一通孔板的高度和第二通孔板的高度调节至相同；使多个纤维束穿透第一通孔板和第二通孔板；以及在使多个纤维束穿过第一通孔板和第二通孔板后，将第一通孔板的高度和第二通孔板的高度调节成彼此不相同。

长纤维复合材料的制造方法还可以包括：在将第一通孔板的高度和第二通孔板的高度调节成彼此不相同后，使多个纤维束从入口在出口的方向上移动。

在调节第一通孔板的高度和第二通孔板的高度中，穿透第一通孔板和第二通孔板的多个纤维束可调节成一条直线。

在调节第一通孔板的高度和第二通孔板的高度中，第二通孔板可布置在比第一通孔板的高度低的高度处。

在调节第一通孔板的高度和第二通孔板的高度中，第二通孔板可布置在比第一通孔板的高度高的高度处。