[发明专利]短纤维复合材料及用于制作短纤维复合材料的方法和系统

权利要求书

1.一种用于制作短纤维复合材料的方法，包括：

在基部上形成随机取向的干燥纤维的底基(604)；

响应于压力将树脂抽吸到所述底基中以形成浸渍有热固性树脂的随机取向的纤维的混合物(606)；

在维持所述混合物处的纤维长度的同时，分别在挤出机的第一区域中以第一压缩压力以及在所述挤出机的第二区域中以大于所述第一压缩压力的第二压缩压力扰动所述混合物，并且在所述第一区域中使所述混合物脱气(610)；以及

经由所述挤出机的附接到所述第二区域的挤出机模具喷嘴挤出所述混合物以形成预制体(612)。

2.根据权利要求1所述的用于制作短纤维复合材料的方法，其中：

挤出所述混合物以形成所述预制体的步骤产生的所述预制体包括沿所有三个空间轴随机取向并与树脂混合的纤维。

3.根据权利要求1所述的用于制作短纤维复合材料的方法，进一步包括：

用真空袋覆盖所述底基；

将所述真空袋密封到所述基部；以及

经由所述真空袋向所述底基施加负压，其中

响应于施加所述负压，执行将可固化树脂抽吸通过所述底基。

4.根据权利要求1所述的用于制作短纤维复合材料的方法，进一步包括：

将树脂置于所述底基的顶部；以及

从所述底基上方向树脂施加正压，其中

响应于施加所述正压，执行将可固化树脂抽吸通过所述底基。

5.根据权利要求1所述的用于制作短纤维复合材料的方法，其中：

所述干燥纤维包含在形成所述底基之前已经与干燥玻璃纤维混合的干燥碳纤维。

6.根据权利要求4所述的用于制作短纤维复合材料的方法，其中：

所述混合物包含至少二十重量百分比的玻璃纤维、至少三十重量百分比的碳纤维和至少四十重量百分比的树脂。

7.根据权利要求1所述的用于制作短纤维复合材料的方法，其中：

在第一螺旋推进器中扰动所述混合物，之后在具有比所述第一螺旋推进器更高的压缩比的第二螺旋推进器中扰动所述混合物。

8.根据权利要求1所述的用于制作短纤维复合材料的方法，其中：

纤维沿所有三个空间轴随机取向。

9.根据权利要求1所述的用于制作短纤维复合材料的方法，进一步包括：

将所述混合物安置到执行挤出操作的挤出机中。

10.一种用于制作短纤维复合材料的系统，包括：

树脂浸渍器，包括：基部(210)；压力源，迫使热固性树脂(122)通过所述基部处的随机取向的干燥纤维(124)的底基，以在所述基部处形成被浸渍纤维的混合物(120)；以及出口路径(240)，用于空气从纤维的所述底基离开所述树脂浸渍器；以及

挤出机(400)，包括：端口(460)，尺寸适于接收所述混合物；第一区域(462)，包括由所述端口给料的第一螺旋推进器(452)，所述第一螺旋推进器在维持所述混合物处的纤维长度的同时混合所述混合物，并使所述混合物朝向第二区域(496)移动，所述第一区域进一步包括从所述第一区域去除气体的真空端口(464)；所述第二区域，包括在维持所述混合物处的纤维长度的同时以大于第一压缩压力的第二压缩压力扰动所述混合物的第二螺旋推进器(494)，所述第二螺旋推进器进一步使所述混合物朝向挤出机模具喷嘴(499)移动，所述第二区域进一步包括围绕所述第二螺旋推进器的加热的壳体(492)；以及所述挤出机模具喷嘴，具有用于所述混合物离开所述挤出机的孔口并且附接到所述第二区域。