[发明专利]缠绕法制备复合材料层合板的装置及方法

说明书

本发明提供一种缠绕法制备复合材料层合板的装置，被用于加工纤维束，包括纱锭、浸胶导辊、胶槽、层合板缠绕模具和模具旋转轴，纱锭上设置有纤维束，浸胶导辊位于胶槽中，模具旋转轴穿过层合板缠绕模具，纤维束的一端通过浸胶导辊穿过胶槽后与层合板缠绕模具固定连接。本发明还提供一种缠绕法制备复合材料层合板的方法，纤维束依次经过张力导辊、引导导辊一、浸胶导辊、引导导辊二和模具导辊后与层合板缠绕模具固定连接，制作成复合材料层合板。本发明省去了传统工艺中预浸料的制备、单层板剪裁这两个步骤，巧妙的缩短了工艺流程，提高了制备的效率，减少了原材料的浪费。

技术领域

本发明涉及一种复合材料层合板的制备装置及方法，具体为一种缠绕法制备复合材料层合板的装置及方法。

背景技术

单向纤维增强单层板经过成型工艺制成的层合板是工程应用最广泛的一种复合材料形式。一般情况下，层合板类型的复合材料是通过将单层的预浸料按照所需要的铺层角度一层一层的叠加而成，然后经热压层合在一起而成的整体板材。目前，在铺设过程中可以通过手糊成型、真空压力袋、模压或热压罐辅助成型。

但是以上的层合板制备工艺，需要先制备单向板或预浸料，然后单向板或预浸料都要经过人为裁剪、铺层，然后进行装模热压，最后成型。然而铺层不匀、铺层角度偏差、层板间气孔率高在人工操作下是不可避免的。并且在层合板的制备准备中还会因裁剪而造成原材料的浪费，从而增加科研成本。

故如何设计一套从纤维原料直接制备层合板成型的工艺，能极大的减少工艺流程，降低原材料和生产成本，还能有效避免因工艺流程复杂带来的产品性能不稳定。

因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效的缠绕法制备复合材料层合板的装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种缠绕法制备复合材料层合板的装置，被用于加工纤维束，包括纱锭、浸胶导辊、胶槽、层合板缠绕模具和模具旋转轴；

所述纱锭上设置有纤维束；

所述浸胶导辊位于胶槽中；

所述模具旋转轴穿过层合板缠绕模具；

所述纤维束的一端通过浸胶导辊穿过胶槽后与层合板缠绕模具固定连接。

作为对本发明缠绕法制备复合材料层合板的装置的改进：还包括张力导辊、引导导辊一、引导导辊二和模具导辊；

所述纤维束依次经过张力导辊、引导导辊一、浸胶导辊、引导导辊二和模具导辊后与层合板缠绕模具固定连接。

作为对本发明缠绕法制备复合材料层合板的装置的进一步改进：所述张力导辊的数量为三个，三个张力导辊等距设置在同一水平线上；所述纤维束依次交替与三个张力导辊的上下表面抵接。

作为对本发明缠绕法制备复合材料层合板的装置的进一步改进：所述层合板缠绕模具为矩形；所述模具旋转轴带有电机且为水平设置；所述模具旋转轴穿过层合板缠绕模具长度方向的轴线。

作为对本发明缠绕法制备复合材料层合板的装置的进一步改进：所述浸胶导辊的数量为两个。

作为对本发明缠绕法制备复合材料层合板的装置的进一步改进：所述张力导辊、引导导辊一、浸胶导辊、引导导辊二和模具导辊都为陶瓷导辊。

本发明还提供一种缠绕法制备复合材料层合板的方法，包括以下步骤：

1)、先将树脂倒入胶槽中，使树脂覆盖胶槽中的浸胶导辊；

2)、将一束纤维束从纱锭引出，依次经过三个张力导辊和引导导辊一后，纤维束浸入到胶槽的树脂中且经过两个浸胶导辊，纤维束浸染上树脂；然后带有树脂的纤维束依次经过引导导辊二和模具导辊后，用胶带固定在层合板缠绕模具右下端处；