[发明专利]一种短纤维定向增强树脂膜层间装置

说明书

一种短纤维定向增强树脂膜层间装置，包括搅拌料桶，搅拌料桶内部设有搅拌叶片，搅拌料桶出口和扁嘴喷头入口连接，扁嘴喷头出口处设有定向挡板，定向挡板与传送带前端面呈一定角度，传送带的输送带为镂空状，中间部分有凹槽，输送带下方的前端设置回收槽，输送带下方的后端设置加热平板；传送带后端设有热压滚轮，热压滚轮上方设有树脂膜卷轴支架，热压滚轮带动树脂膜卷轴支架内的树脂膜，在分布定向短纤维的凹槽内完成热压过程，然后进行铺带的收卷或直接进入铺放头进行铺放；本发明通过对短纤维方向进行控制，实现短纤维定向增强树脂膜层间性能的铺带制备，短纤维定向使得铺带所制备的零件具有更大的性能可控性，并对树脂膜铺带的层间进行增强。

技术领域

本发明涉及短纤维增强热塑性树脂复合材料技术领域，具体涉及一种短纤维定向增强树脂膜层间装置。

背景技术

热塑性树脂的分子结构都属线型，因此其具有受热软化、冷却硬化的性能，而且不起化学反应，所以热塑性树脂具有加工成型简便的优点，但其耐热性和刚性较差。短切纤维能有效增强热塑性树脂，提高热塑性树脂的机械性能，使得其适用于更多对强度有一定要求的领域，极大提高其性价比。

在短纤维增强热塑性树脂复合材料中，短纤维的保留长度和纤维方向对增强后复合材料的性能有着极大的影响。当短纤维在树脂中的保留长度为1-3mm左右时，有着较好的增强效果。但不可避免的，在常用的注塑工艺中，在经过设备剪切后，初始的纤维长度为几毫米的纤维，会降低为零点几毫米，并且由于短纤维的加入使得材料流动性减少，纤维发生磨损，这都会影响复合材料的性能；同时，纤维方向在注塑过程中难以控制，也使制得的复合材料在使用过程中性能的增强程度难以控制；此外，由于短纤维不连续，使得短纤维之间无法传递力，因此只在层内增强树脂，依旧会使得层间强度较弱，无法进一步体现短纤维增强的优势。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种短纤维定向增强树脂膜层间装置，通过对短纤维方向进行控制，实现短纤维定向增强树脂膜层间性能的铺带的制备，短纤维定向使得铺带所制备的零件具有更大的性能可控性，并对树脂膜铺带的层间进行增强，改善制备零件的层间性能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种短纤维定向增强树脂膜层间装置，包括搅拌料桶1，搅拌料桶1内部设有搅拌叶片2，搅拌料桶1出口和扁嘴喷头3入口连接，扁嘴喷头3出口处设有定向挡板4，定向挡板4与传送带5前端面呈一定角度，传送带5的输送带为镂空状，中间部分有凹槽501，输送带下方的前端设置回收槽，输送带下方的后端设置加热平板502；传送带5后端设有热压滚轮7，热压滚轮7上方设有树脂膜卷轴支架6，热压滚轮7带动树脂膜卷轴支架6内的树脂膜，在分布定向短纤维的凹槽501内完成热压过程，然后进行铺带的收卷或直接进入铺放头8进行铺放。

所述的搅拌叶片2为推进式叶片。

所述的扁嘴喷头3的出口形状为长方形，通过控制喷出短纤维和分散液的混合液的流速以及传送带5的速度，实现对短纤维含量的控制。

通过控制扁嘴喷头3与定向挡板4之间的距离，减小喷出压力，使得分散液流到定向挡板4上。

所述的定向挡板4与传送带5平面呈90°放置，与传送带5端面呈一定角度放置在传送带5的凹槽501中，以限制定向短纤维的分布范围和纤维方向，短纤维分布限制在凹槽501宽度内，纤维角度限制在定向挡板4方向与水平方向夹角α之间；定向挡板4越宽，与传送带5端面的角度越小，纤维方向越接近水平方向。

所述的凹槽501宽度与树脂膜宽度相对应，用以限制短纤维的分布范围，并维持浸渍铺带在成型过程中的形状。

所述的加热平板502实现对残留分散液的蒸发，并对浸渍后的铺带进行保温，减少其形变。