一种连续织物增强热塑性复合材料的制备装置的制作方法

本技术涉及织物复合材料的制备领域，尤其是一种连续织物增强热塑性复合材料的制备装置。

背景技术：

1、连续织物增强热塑性复合材料是一种由连续纤维增强体和热塑性树脂基体组成的复合材料。目前连续织物增强热塑性复合材料的制备技术包括以下几种：

2、1.水平拉伸成型：该方法首先在纺织机上将纤维预浸入熔融热塑性树脂中，然后通过一系列辊子将纤维和树脂复合物压制成连续带状形式。最后，该带状材料经过加热和冷却使树脂固化，得到所需的增强热塑性复合材料。

3、2.热喷射成型：该方法通过喷射熔融热塑性树脂粉末或颗粒到纺织物上，在加热的条件下将其熔融，并利用压力将树脂渗透到纤维间隙中形成复合结构。最后，材料经过冷却和固化以形成织物增强热塑性复合材料。

4、3.无纺布预浸技术：该方法将连续纤维通过浸渍工艺与热塑性树脂预浸合，在预浸过程中使树脂渗透到纤维内部。然后，预浸材料经过热压成型或热致变形工艺，将纤维与树脂紧密结合，形成所需的连续织物增强热塑性复合材料。

5、如中国实用新型专利202211719166.x公开的一种连续纤维增强热塑性树脂粉末浸渍装置，涉及复合材料领域，以解决连续碳纤维预浸料制备方法中树脂含量难以控制的技术问题。浸渍装置包括依次设置的展纱装置、表面处理装置、表面改性装置、静电喷涂装置以及用于将热塑性树脂固化在纤维表面的热压装置；静电喷涂装置包括静电喷涂枪、第二超声装置以及导向装置，导向装置包括导向刺辊，导向刺辊与第二超声装置配合用于打开纤维束表面溶液的张力并在纤维束的纤维之间产生空隙；表面改性装置中设有硅烷偶联剂与纳米二氧化硅溶胶，用于改善纤维表面与热塑性树脂的界面结合性。该装置能够实现树脂的均匀喷涂，较好地控制树脂含量。

6、再如中国实用新型202222286740.9公开了一种纤维浸渍模具和连续纤维浸渍装置，其中纤维浸渍模具包括箱体和设置于箱体一端的进料部。箱体的内部设置有用于盛放浸渍液的浸渍流道，浸渍流道的进料端与进料部中的纤维进料通道连通。其中，用于形成纤维进料通道的第一模板和第二模板沿其径向可移动连接，以调节纤维进料通道的大小。利用本技术提供的纤维浸渍模具进行连续纤维的浸渍，可以在不需要拆开箱体以及清除浸渍流道内的浸渍液的情况下，通过调节第一模板和第二模板之间的距离，扩大纤维进料通道，将打结后的纤维穿入箱体内进行浸渍，能够简化纤维更换操作以及减少浸渍液的浪费。

7、虽然，上述装置能够简化纤维更换操作以及减少浸渍液的浪费；但是并不能保证纤维的完全浸渍以及实现对纤维含量的调控。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在制备的过程可对纤维含量进行调控，同时通过间歇式波浪式压制浸渍模具能够实现织物全浸渍的连续织物增强热塑性复合材料的制备装置。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种连续织物增强热塑性复合材料的制备装置，包括依次设置的放卷装置、纠偏装置、定径辊组、红外预热装置、一次表面浸渍辊组、二次浸渍装置、冷却辊组、平压装置以及收卷装置；

3、所述红外预热装置与一次表面浸渍辊组之间设置有涂覆模具；所述涂覆模具上设置有覆膜挤出机；

4、所述二次浸渍装置包括二次浸渍组件；所述二次浸渍组件具有至少两个；所述二次浸渍组件包括间歇式波浪挤压浸渍模具以及复平预热装置；

5、所述间歇式波浪挤压浸渍模具包括固定凹模以及可以上下移动的上凸模；所述固定凹模内设置有波形凹槽；所述波形凹槽为三等分波形槽；即波峰、波谷以及波峰与波谷之间的波中三段等分；所述上凸模上设置有与波形凹槽匹配的波形凸台。

6、进一步的，所述间歇式波浪挤压浸渍模具包括壳体；所述壳体具有内腔；内腔内设置有形成固定凹模的固定凹模装置；所述固定凹模装置上方设置有可上下移动且形成上凸模的上凸模装置；所述壳体一侧设置有进料口；另一侧设置有出料口；所述进料口与出料口下方均设置有过渡辊；所述壳体顶部设置有升降装置以及导向套；

7、所述固定凹模装置包括u型固定架；所述u型固定架内设置有至少两个链轮，其中一个为第一驱动链轮，其余为第一从动链轮；

8、所述第一驱动链轮以及第一从动链轮上缠绕有第一链条；所述第一链条外表面设置有凹模块；第一链条处于直线状态时，第一链条外表面上的凹模块可形成多个不同的挤压凹模；

9、所述第一驱动链轮和其中一个第一从动链轮之间上方的链条处于水平状态，且链条上的凹模块组合形成一个固定凹模；所述固定凹模延伸出u型固定架；

10、所述第一驱动链轮和第一从动链轮之间的上方和下方形成平行的链条；链条的外表面形成凹模；第一驱动链轮和第一从动链轮之间上方的凹模延伸出u型固定架；

11、所述u型固定架的两端均设置有侧支架；所述侧支架上设置有导向辊；所述u型固定架的一侧设置有驱动第一驱动链轮转动的第一驱动装置；所述u型固定架底部固定安装在壳体内；

12、所述上凸模装置包括倒u型移动架；所述倒u型移动架内设置有至少两个链轮，其中一个为第二驱动链轮，其余为第二从动链轮；

13、所述第二驱动链轮以及第二从动链轮上缠绕有第二链条；所述第二链条外表面设置有凸模块；第二链条处于直线状态时，第二链条外表面上的凸模块可以形成多个不同的挤压凸模；

14、所述第二驱动链轮和其中一个第二从动链轮之间下方的链条处于水平状态，且链条上的凸模块组合形成一个上凸模；所述上凸模延伸出倒u型移动架；

15、所述壳体的一侧设置有驱动第二驱动链轮转动的第二驱动装置；

16、所述倒u型移动架顶部设置有滑动柱以及导向柱；所述滑动柱通过升降装置驱动上下移动；所述导向柱与导向套配合；

17、所述固定凹模装置上形成的挤压凹模与上凸模装置形成的挤压凸模匹配。

18、进一步的，所述第一链条上设置有第一凹模链块以及第二凹模链块；所述第一凹模链块以及第二凹模链块均具有多个，所有第一凹模链块连续分布；且相邻两个第一凹模链块铰接，形成第一凹模链条；

19、所有第二凹模链块连续分布；且相邻两个第二凹模链块铰接，形成第二凹模链条；

20、所述第一凹模链条与第二凹模链条首尾铰接，形成环形凹模链条；所述环形凹模链条缠绕在第一驱动链轮和第一从动链轮上；所述第一驱动链轮和第一从动链轮之间上方链条的外表面形成一个挤压凹模；且延伸出u型固定架；

21、所述第二链条上设置有第一凸模链块以及第二凸模链块；所述第一凸模链块以及第二凸模链块均具有多个，所有第一凸模链块连续分布；且相邻两个第一凸模链块铰接，形成第一凸模链条；

22、所有第二凸模链块连续分布；且相邻两个第二凸模链块铰接，形成第二凹模链条；

23、所述第一凸模链条与第二凸模链条首尾铰接，形成环形凸模链条；所述环形凸模链条缠绕在第二驱动链轮和第二从动链轮上；所述第二驱动链轮和第二从动链轮之间下方链条的外表面形成一个挤压凸模；且延伸出倒u型移动架。

24、进一步的，所述第一链条和第二链条的内侧均设置有支撑过渡轮。

25、进一步的，所述壳体一侧具有开口，所述开口处设置有可开闭的透明挡板。

26、进一步的，所述波形凹槽为三等分波形槽；即波峰、波谷以及波峰与波谷之间的波中三段等分。

27、进一步的，所述间歇式波浪挤压浸渍模具的固定凹模以及上凸模内均设置有加热元件。

28、进一步的，所述放卷装置上设置有张力控制器。

29、进一步的，所述的一次表面浸渍辊组具有浸渍辊；所述浸渍辊内设置有加热元件，所述浸渍辊的数量为2n，n为正整数；两个浸渍辊形成挤压辊组。

30、进一步的，所述平压装置设置有固定底板以及平压板；所述固定底板上设置有加热元件；所述平压板上设置有压缩装置。

31、进一步的，所述放卷装置上的织物卷上的织物为碳纤维织物、玻璃纤维织物、芳纶纤维织物和混编织物中的一种；所述的挤出机内塑化的树脂基体包括pa、pc、pps、peek和pekk中的一种。

32、本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的连续织物增强热塑性复合材料的制备装置，通过一次表面浸渍辊组能够促使树脂浸渍到织物表层，保证树脂基体在织物表面均匀分布；

33、其次，通过二次浸渍组件实现织物的完全浸渍，具体的，在间歇式波浪挤压浸渍模具下压的过程实现对织物的浸渍，预浸料被挤压浸渍后呈现波浪形状，而后波浪形状的织物预浸料经过复平预热装置，恢复平面状态；随后，反复经过间间歇式波浪挤压浸渍模具和复平预热装置实现织物预浸料的多次浸渍；实现织物的全浸渍；

34、再次，通过控制覆膜挤出机以及放卷装置的发放卷速度，从而可以控制纤维含量；

35、再次，本技术所述的间歇式波浪挤压浸渍模具中设置有形成固定凹模的固定凹模装置以及形成上凸模的上凸模装置；通过固定凹模装置以及上凸模装置可以形成不通的挤压模组，便于实现对不同纤维的挤压浸渍。