專利名稱：弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及復合材料領域，特別是涉及一種弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝。
背景技術：
隨著經濟的不斷發展，醫療事業對醫療設備的要求也逐漸提高，對醫療器件要求向多功能化、高強化、小型化、輕量化、穩定話發展。很多鋼結構在保證強度的情況下顯得太過笨重。而碳纖維復合材料，具有質輕、強度高、熱膨脹系數低、耐腐蝕等優點，可以解決設備輕量化、小型化的問題，特別是碳纖維制品的多元化發展，受到人們的廣泛關注。但目前的拉擠制備工藝生產為直線型、等截面產品，限制了產品的應用。
發明內容
本發明目的是提供一種弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝。為達到上述目的，本發明采用的技術方案是
一種弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝，其包括以下步驟
(1)、浸膠
準備所需的纖維紗團，將所述的纖維紗團展開，均勻分布成寬為90-120mm的絲束；對所述的絲束進行樹脂浸膠；當所述的絲束完全浸潤后進行烘烤并制得纖維預浸布；
(2)、拉擠
將所述的纖維預浸布進行拉擠成弧形制品；對所述的弧形制品進行固化，固化溫度為 150-200°C，并制得成品。優選地，所述的纖維紗團的濕度小于50%。優選地，制得所述的纖維預浸布后，對其兩個面進行保護膜的覆蓋，并收卷。優選地，在拉擠過程中，所述的纖維預浸潰布分別經過3個溫度區70-90°C、 120-140°C 以及 120-140°C ο優選地，完全浸潤后所述的絲束110_130°C烘烤2-4分鐘；或者70_90°C烘烤2_4 分鐘，調節至100-12(TC再烘烤2-4分鐘。優選地，所述的保護膜為PET離型膜。優選地，所述的纖維紗團采用碳纖維。優選地，所述的樹脂采用環氧樹脂。由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果
1、本發明中浸膠和拉擠成型是分開的，浸膠單獨列出，浸膠速度大大提升，降低了對樹脂工藝性的要求，可以選取力學性能優異而工藝性稍差的樹脂；
2、拉擠成型時去除了浸膠工藝一方面將不用考慮樹脂長時間適用性問題，產品質量的穩定性提高；另一方面也省去了工人定時更換樹脂工序，生產現場也更加干凈整潔。
附圖I為本發明浸膠工藝的設備示意附圖2為本發明拉擠工藝的設備示意附圖3為本發明拉擠工藝設備中成型模具一牽引設備的俯視示意圖。其中1、紗架；2、展紗設備；3、浸膠設備；4、后處理烘箱；5、覆膜設備；6、收卷設備；7、成型模具；8、后固化烘箱；9、牽引設備。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述
現以生產弧形碳纖維復合材料板為例，其寬100mm,厚I. 4mm。纖維使用的東邦UTS50的碳絲，樹脂體系為環氧樹脂體系AS2-02，其中
東邦 UTS50-12K
拉伸強度4900 MPa,
拉伸模量240GPa,
密度1. 8 g/cm3,
單絲直徑6. 9Mm ；
環氧樹脂體系AS2-02
拉伸強度60-80 MPa,
熱變形溫度200-220°C，
彎曲強度:100-130 MPa,
斷裂伸長率3_5%。浸膠設備包括紗架I、展紗設備2、浸膠設備3、后處理烘箱4、覆膜設備5以及收卷設備6 ；
拉擠設備包括成型模具7、后固化烘箱8以及牽引設備9。(I)、浸膠如圖I所示
a、在紗架I上放置所需碳纖維紗團，濕度>50%需引入除濕設備，以確保碳纖維紗團的干度；
b、碳纖維紗經過展紗設備2,均勻分布成為寬105mm的絲束；
C、配置AS2-2樹脂，倒入浸膠設備3，碳纖維絲束經過浸膠完全浸潤；
d、完全浸潤碳纖維絲束進入后處理烘箱4，在120°C烘烤3分鐘；或者80°C烘烤3分鐘， 調節至110°C再烘烤3分鐘，制得碳纖維預浸布；
e、由覆膜設備5對碳纖維預浸布的兩面覆蓋保護膜(PET離型膜或其他)后通過收卷設備6收卷；
(2)、拉擠如圖2、3所示
a、碳纖維預浸布通過長度為900_的成型模具7進行弧形的拉擠，同時在拉擠過程中碳纖維預浸布經過成型模具7中的80°C、13(TC、13(rC 3個溫度區，由于溫度對產品的質量影響較大，設置多個溫度區是為了控制產品在到達各區后滿足設定的固化度，通過嚴格控制成型模具7各段落的溫度可以提高產品質量及穩定性。2區和3區的溫度根據實際工藝條件，兩者相差5度左右，對于一些質量無特殊要求的也可以合并，最終制得弧形制品；b、弧形成品進入后固化烘箱8內進行固化，制得成品并在牽引設備9的牽引下進行整理。除本實施例外，樹脂基體還可以為其他高性能熱固性或熱塑性樹脂。碳纖維外，也可以使用其它纖維，制作形狀相似，用途不同的弧形制品。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝，其特征在于其包括以下步驟(1)、浸膠準備所需的纖維紗團，將所述的纖維紗團展開，均勻分布成寬為90-120mm的絲束；對所述的絲束進行樹脂浸膠；當所述的絲束完全浸潤后進行烘烤并制得纖維預浸布；(2)、拉擠將所述的纖維預浸布進行拉擠成弧形制品；對所述的弧形制品進行固化，固化溫度為 150-200°C，并制得成品。
2.根據權利要求I所述的弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝，其特征在于所述的纖維紗團的濕度小于50%。
3.根據權利要求I所述的弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝，其特征在于制得所述的纖維預浸布后，對其兩個面進行保護膜的覆蓋，并收卷。
4.根據權利要求I所述的弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝，其特征在于在拉擠過程中，所述的纖維預浸潰布分別經過3個溫度區70-90°C、120-14(TC以及 120-140 0C ο
5.根據權利要求I所述的弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝，其特征在于 完全浸潤后所述的絲束110-130 °C烘烤2-4分鐘；或者70-90 °C烘烤2_4分鐘，調節至 100-120°C再烘烤2-4分鐘。
6.根據權利要求I所述的弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝，其特征在于所述的保護膜為PET離型膜。
7.根據權利要求I所述的弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝，其特征在于所述的纖維紗團采用碳纖維。
8.根據權利要求I所述的弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝，其特征在于所述的樹脂采用環氧樹脂。
全文摘要
本發明涉及一種弧形連續纖維復合材料板的干法成型工藝，其包括以下步驟準備所需的纖維紗團，將所述的纖維紗團展開，均勻分布成寬為90-120mm的絲束；對所述的絲束進行樹脂浸膠；當所述的絲束完全浸潤后進行烘烤并制得纖維預浸布；將所述的纖維預浸布進行拉擠成弧形制品；對所述的弧形制品進行固化并制得成品。本發明中浸膠和拉擠成型是分開的，浸膠單獨列出，浸膠速度大大提升，降低了對樹脂工藝性的要求，可以選取力學性能優異而工藝性稍差的樹脂；拉擠成型時去除了浸膠工藝一方面將不用考慮樹脂長時間適用性問題，產品質量的穩定性提高；另一方面也省去了工人定時更換樹脂工序，生產現場也更加干凈整潔。
文檔編號B29B13/02GK102582095SQ201210004799
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月10日 優先權日2012年1月10日
發明者張養會, 高雄, 黃獻中 申請人:江蘇澳盛復合材料科技有限公司