[发明专利]一种连续纤维复合材料注塑成型工艺

权利要求书

1.一种连续纤维复合材料注塑成型工艺，其特征在于，主要的材料及零部件包括：注塑料、连续纤维、纤维架、纵置料斗、纵置连续纤维进料口、齿轮箱、马达、纵置机筒、纵置螺杆、纵置纤维管、加热器、喷嘴、注塑束、卧式注塑口、模具、开合模装置、立式注塑口、横置机筒、横置料斗、横置螺杆、横置纤维管、横置连续纤维进料口；

包括以下步骤：

步骤S1、将颗粒状或者粉末状的注塑料分别加入到注塑机的纵置料斗和横置料斗中；

步骤S2、将连续纤维分别从多个放置连续纤维卷筒的纤维架上拉出，按照预先设计的纤维束直径进行连续纤维缠绕，然后分别穿入纵置螺杆内部的中空的纵置纤维管、横置螺杆内部的中空的横置纤维管，从喷嘴穿出；

步骤S3、设定纵置机筒和横置机筒的加热温度、螺杆转速、注塑压力，启动注塑机，注塑料在机筒中经加热器加热到熔融态，马达和齿轮箱作用下螺杆旋转，搅拌并推动熔融态的注塑料前进，当熔融态的注塑料到达螺杆的前端喷嘴时，与连续纤维束结合为一体，在推力的作用下，一边被挤出，一边完成注塑料与连续纤维的混合，最后形成连续的粘流态的丝条状注塑束；

步骤S4、模具在开合模装置的作用下，完成合模；

步骤S5、纵置注塑的喷嘴和注塑束插入卧式注塑口，横置注塑的喷嘴和注塑束插入立式注塑口，同时进行纵向和横向两个方向的注塑，完成注射充模、保压、冷却操作；

步骤S6、通过开合模装置进行模具的打开，脱模取件，获得注塑成型的连续纤维复合材料承载零部件；

所述纵置螺杆，在卧式注塑口的远端设置有纵置连续纤维进料口，而且中间为空心结构，设置有纵置纤维管，纵置纤维管的直径为5mm，这种结构设计保证连续纤维束顺利进入注塑机内而不被螺杆剪断，保证注射到模具内的混合材料中纤维是连续的，而且这种结构设计不影响螺杆的正常旋转；

所述喷嘴，前部的空间作用为注塑料与连续纤维的混合，混合后形成注塑束，连续纤维在注塑束中的拉拔力大于连续纤维束从纤维架的拉出力，保证连续纤维随着注塑束的运动而被持续拉出，实现连续生产；

所述横置螺杆，在立式注塑口的远端设置有横置连续纤维进料口，而且中间为空心结构，设置有横置纤维管，横置纤维管的直径为5mm，这种结构设计保证连续纤维束顺利进入注塑机内而不被螺杆剪断，保证注射到模具内的混合材料中纤维是连续的，而且这种结构设计不影响螺杆的正常旋转；

所述注塑料，选自尼龙(PA)、尼龙6(PA6)、尼龙66(PA66)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯(ABS)，为颗粒状或者粉末状，里面不添加短纤维或者添加质量分数10％以下的短纤维材料。

2.根据权利要求1所述的一种连续纤维复合材料注塑成型工艺，其特征在于：所述连续纤维，选自连续碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、凯夫拉纤维、麻纤维。

3.根据权利要求1所述的一种连续纤维复合材料注塑成型工艺，其特征在于：所述加热器，为注塑机的机筒以及内部结构和材料加热，加热方式选自电阻加热、电磁加热、红外加热，结构形式为环形一体或多段环形，配有温控装置和外部保温装置。