[发明专利]一种预分散和表面处理的连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带成型一体化装置及其成型方法

权利要求书

1.一种预分散和表面处理的连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带成型一体化装置，其特征在于：包括连续纤维预分散单元(10)、连续纤维表面处理单元(20)、连续纤维收集单元(30)、连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带复合材料制备单元(40)和制品收集单元(50)；

所述连续纤维预分散单元(10)中的连续纤维分散辊(12)固定在连续纤维预分散结构框架(13)上，可调整辊数目和位置来调节连续纤维受到的张力大小；

所述连续纤维表面处理单元(20)包括一长方体的连续纤维浸润槽(23)和底部两根供纤维穿过的连续纤维浸润处理辊(22)，保证纤维在水槽中的充分浸润；

所述连续纤维收集单元(30)中的连续纤维收集卷筒(31)为一提供纤维牵引力、将预分散的连续纤维收集成卷的装置，通过控制收集时间控制纤维卷的厚度，该连续纤维收集卷筒(31)置于纤维纱架(32)上；

所述连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带复合材料制备单元(40)包括：一熔体供料装置(41)，该装置为连接双螺杆挤出机和浸渍腔室的熔体流道和外加热铜套；一进口模头(42)，该装置为连续纤维进入浸渍腔室的进口；一浸渍辊架结构(43)，该部件为可调节位置、提供主要张力的单辊结构(4301)和固定位置、将浸渍条带预压的双辊结构(4302)组成；一浸渍腔室(44)，该装置为热塑性树脂熔体的容器；一出口模头(45)，该装置为连续纤维增强热塑性浸渍条带出口部件，一加热控温系统(46)，该装置为程序控温电加热部件，可精确控制浸渍腔室温度；一压延冷却装置(47)，该装置为将条带制品压制成所需形状和冷却制品的装置；一外加热套装置，通过该装置使浸渍腔室内的热塑性树脂保持熔体状态；

所述制品收集单元(50)为牵引机(53)和与牵引机相连的压辊(51)，浸渍条带制品通过牵引机上的压辊牵出，压辊将浸渍条带压实，减小样品的翘曲，然后裁剪成所需长度的条带制品，压辊的升降由压辊升降控制装置(52)操控。

2.根据权利要求1所述的一种预分散和表面处理的连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带成型一体化装置，其特征在于：所述连续纤维预分散单元(10) 中的连续纤维分散辊(12)数目为4-7之间，相邻两辊间距为10-15cm，相邻两辊高度差为2-4cm。

3.根据权利要求1所述的一种预分散和表面处理的连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带成型一体化装置，其特征在于：所述连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带复合材料制备单元(40)中的熔体供料装置(41)熔体流道(4103)出口位于浸渍腔室(44)中浸渍辊架第一个和第二个浸渍辊之间。

4.根据权利要求3所述的一种预分散和表面处理的连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带成型一体化装置，其特征在于：所述连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带复合材料制备单元(40)中的熔体供料装置(41)中的加热铜套(4102)为两半圆形电加热金属铜套，该铜套与热电偶连接，保证熔体供料装置熔体流道内熔体温度与挤出机机头温度和浸渍腔室温度相同。

5.根据权利要求3所述的一种预分散和表面处理的连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带成型一体化装置，其特征在于：所述连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带复合材料制备单元(40)中进口模头(42)有连续纤维进入浸渍腔室的进口(4203)，进口为椭圆形，可以减少纤维划伤，改变可调节铁片(4202)位置可调整进口大小，满足纤维束的完全进入。

6.根据权利要求3所述的一种预分散和表面处理的连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带成型一体化装置，其特征在于：所述连续纤维增强热塑性树脂基浸渍条带复合材料制备单元(40)中浸渍辊架结构(43)置于浸渍腔室(44)中，包括可调节位置、提供主要张力的单辊结构(4301)和固定位置、将浸渍条带预压的双辊结构(4302)，单辊结构位于熔体进入浸渍腔室入口附近部位，双辊结构位于出口模头一端，双辊结构下辊固定，上辊可转动。