[发明专利]一种多点拉伸模外层叠成型装置

说明书

本发明公开了一种多点拉伸模外层叠成型装置，由多组模外层叠器依次串联组成，多组每组模外层叠器包括：压延机、模外层叠调节器、汇流辊、电磁加热器和复合压延机，其中模外层叠调节器可以是三个或者多个。各组成部件按所述顺序依次串联、平行放置。其模外层叠调节器由上下两组调节杆组成，其宽度、高度可调。上调节杆与下调节杆相对并交错布置，且上调节杆与下调节杆的靠近端相对于模外层叠调节器中心面的距离相同。本发明一种多点拉伸模外层叠成型装置，直接从模外上调节杆与下调节杆的作用对复合材料片材进行层叠处理，解决了模具造成的模腔难清理和内部压力过大等问题，上调节杆与下调节杆布置与调节方便，可減小层叠器数量、提高了生产效率。

技术领域

本发明属于高分子材料先进制造技术领域，涉及到纳米层叠、模外成型装置。

背景技术

纳米层状复合材料在力学性能、阻隔性能、导电性能、光学性能等方面有着重大优势，被广泛应用于国防军工、轨道交通、航空航天等领域。许多学者提出一系列纳米层状复合材料制备方法，例如ZL2009102376225(一种纳米叠层复合材料制备装置)和ZL2010102463705(一种高阻隔性微纳叠层复合材料的制备装置及方法)，这些专利大都是以模内层叠为主要发展方向，但由于模内分层过多会引起模具加工因难、模腔不易清洗、压力损失大等问题，大大提高了成本、限制了分层数量，不利于纳米层状材料的产业化。

发明内容

针对现有模内层叠成型的不足，提出一种新型模外层叠成型装置。其目的不仅解决因层叠器造成的模腔难清理、内部压力损失过大等缺陷，而且能够高效率得到纳米层叠复合材料，并且极大地降低成本。

本发明的技术方案具体如下：一种多点拉伸模外层叠成型装置，由多组模外层叠器依次串联组成。每组模外层叠器包括：压延机、模外层叠调节器、汇流辊、电磁加热器和复合压延机，其中模外层叠调节器可以是三个或者多个。各组成部件按所述顺序依次串联、平行放置。

本发明一种多点拉伸模外层叠成型装置，其模外层叠调节器由上下两组调节杆组成，其宽度、高度可调。上调节杆与下调节杆相对并交错布置，且上调节杆与下调节杆的靠近端相对于模外层叠调节器中心面的距离相同。该模外层叠调节器在首次使用时，需要手动将片材穿过模外层叠调节器中心面，然后上下调节杆在电机的作用下相向运动、向中靠拢到预定位置，从而将复合材料片材牵引为“V”型层叠结构片材，其层数取决于调节杆数量，宽度取决于调节杆靠拢程度，高度取决于调节杆穿插深度。上调节杆与下调节杆可采用中空结构，端部圆顶增加多个小孔，调节杆内通气体，调节杆圆头与片材之间形成气流层，减小片材通过时滑动阻力。亦可在上下调节杆的端部安装滚轮或滚珠减小片材通过滚动阻力。

本发明一种多点拉伸模外层叠成型装置，复合片材通过第一模外层叠调节器后宽度和厚度方向发生90°变化，宽度减小、厚度增大。复合片材在上调节杆与下调节杆的作用下发生折叠，由于每组模外层叠器包含多个模外层叠调节器并采取渐进折叠方式，复合片材由水平方向折叠成竖直方向，为了使折叠能够顺利进行，复合片材不出现皱褶，复合片材进行至少三次才折叠到需要的宽度，即经过至少三个层叠调节器，第一个层叠调节器的上调节杆与下调节杆的头部相距竖直方向近水平沿复合片材宽度方向远，从第二模外层叠调节器开始，后面每一个层叠调节器的上调节杆与下调节杆使片材层叠逐渐变深、变窄，即上调节杆与下调节杆横向间距减小、纵向穿插深度增大，从而使片材宽度慢慢变大、厚度慢慢变小。