[发明专利]一种连续纤维增强热塑性复合材料的加热方法

说明书

本发明涉及一种连续纤维增强热塑性复合材料的加热方法，包括如下步骤：S1.检测待测样本的熔点温度，得到第一温度数值T1；S2.设置待测样本至加热设备中；S3.构建加热向量，加热向量包括：第二温度数值T2和预设加热时长t；第二温度数值T2＝调节系数*第一温度数值T1；0.6≤调节系数≤1.2；S4.预设加热设备的加热温度函数，加热温度函数包括：多个加热向量的序列，所有加热向量中第二温度数值T2的调节系数逐渐递增；S5.以加热温度函数驱动加热设备对待测样本加热。本申请通过红外加热炉的分区加热，电红外加热的红外辐射能透入被加热物料表面一定深度，具有热效率高、加热速度快、电能消耗少、加热质量高、作业环境好等优点。

技术领域

本发明涉及高分子材料加工领域，尤其是涉及一种连续纤维增强热塑性复合材料的加热方法。

背景技术

随着新能源汽车行业的快速发展，对于汽车轻量化的要求日益增高。在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整体质量，从而提高汽车的动力性，减少能源消耗。而纤维增强复合材料以其优异的比强度、比刚度、耐腐蚀及抗疲劳性能，在汽车的轻量化过程中发挥着重大作用。

热塑性复合材料因其在一定温度下具有可塑性，可在熔融状态下制成一定形状的制品，成型性好，而且比强度高，生产效率高等特性，同时与汽车行业传统使用的热固性复合材料相比可以回收利用，可以实现轻量化、模块化、通用化的设计和生产，在汽车行业推广的很快，已占到树脂基复合材料总量的30％以上。同时由于热塑性材料必须在熔融状态下才可以用于成型的特性，其加热方法便是其成型成功的重要影响因素。

通常热塑性复合材料的所采用的加热方式可分为模具内加热和模具外加热。模具内加热是将热塑性复合材料提前预铺覆在成型模具表面，通过模具表现的温度对材料进行加热，在材料达到熔融状态时，闭合模具进行样件成型。

模具外加热通常采用烘箱加热，通过烘箱内的热空气对材料进行加热，当材料达到熔融状态时再将物料转移至模具内部，进行模压成型。或者是通过红外加热炉的方式实现物料的加热，但其选用的加热温度和时间是高温短时间或低温长时间的加热方式，使得材料因加热产生较大的内应力，不利于产品成型。

热塑性材料模具内加热，要求模具表面具有较高的温度，同时温度从模具表面传导至材料，需要较长的热传导时间，使得材料上下表面存在一定的温差，材料上下表面容易产生加热不均的现象，影响材料成型，且对于具有一定厚度的材料来说，模具内的材料加热是很难实现的。同时，在模具内对材料进行加热，需要人工进行铺层，浪费人力成本，同时不利于安全生产，不利于自动化生产的实行，生产节拍长。

使用烘箱进行热塑性材料的加热，烘箱的加热方式是通过热空气实现箱体内的材料加热，而热空气的热传导为不可控状态，不利于实现材料的均匀加热，同时由于烘箱加热需要较长的时间才能使材料达到成型需求温度，材料会长时间处于高温状态中，会释放出较多的VOC，不利于材料生产中的环保要求。

而且，通过高温短时间或低温长时间的加热方式使用红外加热炉对材料进行加热，瞬时的高温会破坏材料表层的树脂，使得最终成型的样件产品各处的树脂含量不均，影响产品的力学性能。低温长时间加热的方式，加热时间过长，增加了生产时间，延长了生产节拍。且已有的红外加热炉的加热中无分区，没有针对性的对材料不同区域的温度需求进行调节的温控系统，不能对材料进行精准控温。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种连续纤维增强热塑性复合材料的加热方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种连续纤维增强热塑性复合材料的加热方法，包括如下步骤：

S1.检测待测样本的熔点温度，得到第一温度数值T1；

S2.设置待测样本至加热设备中；