專(zhuān)利名稱(chēng)：一種復(fù)合材料的制造工藝和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造一種復(fù)合材料的工藝和實(shí)施這種工藝的設(shè)備，這種復(fù)合材料由諸如玻璃纖維的加固纖維和一些熱塑有機(jī)物質(zhì)結(jié)合而成。
能使玻璃纖維和熱塑性有機(jī)物質(zhì)結(jié)合的很多工藝業(yè)已存在。這些玻璃纖維可以呈現(xiàn)為連續(xù)絲或裁剪絲毛糙物形式，織物形式；有機(jī)物質(zhì)可以呈現(xiàn)為液體形式或在粉末、薄膜、薄片或絲形的固態(tài)。玻璃纖維和有機(jī)物組合形式的選擇決定于要實(shí)現(xiàn)的零件的輪廓和所說(shuō)零件的特征。
這樣，當(dāng)這個(gè)零件的輪廓相對(duì)簡(jiǎn)單和其機(jī)械特性應(yīng)該被提高時(shí)，選擇的加固物最常見(jiàn)地呈現(xiàn)織物形式。實(shí)用專(zhuān)利FR-2500360指出了這種的加固物的使用方法被制造的零件是一些平板或彎曲零件，是由例如玻璃絲織物層疊熱壓而成的。熱塑有機(jī)物質(zhì)呈現(xiàn)纖維形式，與玻璃絲織物結(jié)合。這些熱塑絲可能是經(jīng)紗絲或緯紗絲或者同時(shí)是經(jīng)紗絲和緯紗絲。當(dāng)熱壓使這些絲熔化，冷卻時(shí)，將玻璃織物層連成一個(gè)整體。這樣產(chǎn)生的混合壓軋物以加固纖維的高含量為其特征。
這些壓軋物的制造工藝是一種斷續(xù)的工藝，據(jù)此，人們疊放多層織物，然后人們加熱上述這些層的整體的同時(shí)用一個(gè)靜力壓縮機(jī)對(duì)這個(gè)整體進(jìn)行壓縮。
最近，專(zhuān)利US-A-5227236提出一項(xiàng)對(duì)前面所描述的工藝進(jìn)行改進(jìn)，這種改進(jìn)包括利用混合絲或者最好是利用相互混雜絲，這些絲用分散或乳化的方法涂上一種熱塑聚合物。對(duì)混合絲，應(yīng)理解為由諸如玻璃絲的加固絲和熱塑璃有機(jī)物絲匯集同時(shí)卷繞而得到的一些絲，對(duì)相互混雜絲，應(yīng)理解為由眾多的加固纖維和熱塑有機(jī)纖維匯集和繞卷而得到的一些絲，上述的纖維已經(jīng)預(yù)先由機(jī)械手段從它們?cè)冀z中分離出來(lái)。為了涂上覆蓋這些絲而使聚合物溶化的熔點(diǎn)低于有機(jī)物纖維熔點(diǎn)。這樣涂過(guò)的絲是在織物形式下被利用的。由于這種改進(jìn)，為了實(shí)現(xiàn)由熱壓形成板材所需要的時(shí)間縮短了。但這里所涉及的還是一個(gè)不連續(xù)的工藝。
要實(shí)現(xiàn)有復(fù)雜構(gòu)型復(fù)合零件所利用的一種加固物是已知的，此加固物表現(xiàn)出的好處是它呈一種連續(xù)絲的形式，在模制作業(yè)中施加壓力作用下能隨同熱塑物質(zhì)移動(dòng)。
這樣一種適于模制的產(chǎn)品的制造，例如，在專(zhuān)利US-A-4277531中進(jìn)行了描述。根據(jù)這個(gè)專(zhuān)利，玻璃連續(xù)絲毛糙物是，在第一段時(shí)間里，被針刺植絨，這是為了在它的操作中給予它一種需要的粘著，在第二段時(shí)間里，在一條生產(chǎn)線上兩個(gè)這樣被針刺植絨過(guò)的毛糙物帶沿著平行的軌道被帶到一個(gè)熱壓設(shè)備上，在這里它們結(jié)合在一起。最下面那個(gè)帶的內(nèi)表面置放于一個(gè)熱塑有機(jī)物薄膜上；最上面的那個(gè)帶的外表面同樣被一樣性質(zhì)的一個(gè)薄膜所覆蓋。就在毛糙物帶的匯集前時(shí)刻，一種設(shè)備放置一層液態(tài)熱塑物質(zhì)。這個(gè)整體同時(shí)被加熱和壓縮，以保證有機(jī)物薄膜的至少是部分的熔化，并且在冷卻之后保證組合成毛糙物的絲的連結(jié)。
這個(gè)工藝表現(xiàn)出的好處是允許一種準(zhǔn)備被模制的復(fù)合材料的一個(gè)薄片的連續(xù)制造。但是，如果這樣得到的產(chǎn)品是容易模制的，加固纖維在最后的零件中的含量還是有限的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是一種工藝，這種工藝允許連續(xù)制造一種復(fù)合產(chǎn)品，其加固纖維的含量大于至今已知的那些連續(xù)工藝所能達(dá)到的含量。
本發(fā)明一個(gè)目的是一種工藝，這種工藝允許連續(xù)制造一種板材形狀的復(fù)合產(chǎn)品，以一種在這方面與已知的最好連續(xù)工藝的速度至少同樣大的速度制造。
本發(fā)明同樣目的是有一種工藝，這種工藝允許連續(xù)制造一種板材形狀的復(fù)合產(chǎn)品，它把固有的模制能力結(jié)合到含有非織物的加固物的產(chǎn)品上。它還給予由模制而得到的產(chǎn)品一個(gè)機(jī)械性能水平，含有織物加固物的產(chǎn)品以這種機(jī)械性能水平為特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的由具有以下步驟工藝達(dá)到●連續(xù)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的基質(zhì)上放置一些玻璃絲，其中按重量計(jì)至少80％是由充分混合玻璃纖維和熱塑璃有機(jī)物質(zhì)組成的相互混合絲，在以玻璃和有機(jī)物絲形式下被放置的物質(zhì)總量中，被放置的玻璃的量占按重量計(jì)為40％以上，●把這個(gè)玻璃絲-有機(jī)物質(zhì)整體轉(zhuǎn)移到多個(gè)區(qū)域里，在那里，上述整體被加熱、壓縮和冷卻，上述整體的加熱和冷卻都伴有壓縮，●把上述整體切割成板型材或把它卷繞在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓輪上。
所謂相互混雜絲就是這樣一些絲，在這些絲中玻璃纖維和熱塑有機(jī)物纖維是充分混雜的。這些絲能夠用下述的機(jī)械方法得到，即例如像專(zhuān)利US-A-4818318對(duì)它所描述的那樣。根據(jù)這個(gè)專(zhuān)利，加固絲和熱塑絲是從它們各自的絲卷中抽出來(lái)，然后組成它們的纖維在有同樣寬度的兩層簾的形式下被分開(kāi)。這些簾然后互相接觸以便盡可能規(guī)則地使兩種纖維交替形成單一的簾。這種混合的纖維整體匯合成單一的絲。
所說(shuō)相互混雜絲，還必須同樣理解為是在熱塑有機(jī)纖維和玻璃纖維制造中直接得到的那些產(chǎn)品。一些允許這樣絲的制造的工藝是被描述的，例如，在專(zhuān)利EP-A-0599695和EP-A-0616055的申請(qǐng)中就描述過(guò)，在這些工藝中，熱塑有機(jī)物質(zhì)在熔化狀態(tài)下由機(jī)械拉延和擠壓得到一些纖維被拉制形成一層，并被混合成束或者混合成一個(gè)玻璃纖維簾(或者被投在上述束中或上述簾中)，同樣地，上述玻璃纖維也在拉制進(jìn)程中，由于有這樣種類(lèi)的工藝，人們直接得到一種絲，在其內(nèi)部各種不同的纖維是均勻混合的。
說(shuō)到運(yùn)動(dòng)的基質(zhì)，人們清楚這是一個(gè)由玻璃絲和一種熱塑有機(jī)物質(zhì)組成的材料帶，例如，一個(gè)玻璃絲組成的織物帶，這些玻璃絲中的80％是一些前面定義的相互混雜絲。
說(shuō)到運(yùn)動(dòng)的基質(zhì)人們同樣想到是指一臺(tái)輸送機(jī)，它從生產(chǎn)線上的一點(diǎn)到另一點(diǎn)運(yùn)送有機(jī)物-玻璃絲組合。
根據(jù)本發(fā)明工藝實(shí)現(xiàn)的第一種方式，在基質(zhì)上連續(xù)放置的有機(jī)物質(zhì)和玻璃絲專(zhuān)一地是以至少部分地由相互混雜絲組成的至少一種織物和/或針織物帶的形式。
在發(fā)明范圍內(nèi)被使用的織物包括一些相互混雜絲，它們可能是經(jīng)紗絲或緯紗絲，最好同時(shí)是兩種。同樣，那些使用的針織物可以是部分地或全部地由相互混雜絲構(gòu)成。
根據(jù)發(fā)明實(shí)現(xiàn)的第二種方式，在基質(zhì)上被放置的物質(zhì)專(zhuān)一地是以裁剪絲的形式。
根據(jù)實(shí)現(xiàn)的第三種方式，在基質(zhì)上被放置的物質(zhì)絕對(duì)是連續(xù)絲形式。這些絲可能在基質(zhì)移動(dòng)方向上被放置或者以重疊圈環(huán)的形式被放置。
根據(jù)發(fā)明實(shí)現(xiàn)的第四種方式，在一個(gè)基質(zhì)上人們至少放置一個(gè)織物帶和/或針織物帶，織物和針織物至少部分地由相互混雜絲組成，同樣地，人們至少放置剪斷的或連續(xù)的相互混雜絲層，這個(gè)或這些上述層至少和這個(gè)或這些上述帶的一個(gè)面相接觸；然后，人們加熱這樣組成的絲的層-織物和/或針織物帶這個(gè)整體，并且在把它冷卻和切斷之前人們?cè)谒膬蓚€(gè)面上對(duì)它進(jìn)行壓軋。
根據(jù)這最后實(shí)現(xiàn)的方式的第一種變型a)在一臺(tái)運(yùn)動(dòng)的輸運(yùn)機(jī)上人們放置被裁剪的相互混雜絲的一個(gè)層，b)在上述層上人們放置一條單獨(dú)由相互混雜絲組成的織物帶，c)在這個(gè)織物帶上人們可能再放置第二個(gè)裁剪的相互混雜絲層，d)人們把這樣形成的層-帶的整體運(yùn)送到第一個(gè)區(qū)域，在這里這個(gè)整體被加熱，然后，傳送到第二個(gè)區(qū)域，在這里整體同時(shí)被加壓和加熱，e)然后，人們把上述整體傳送到第三個(gè)區(qū)域在這里它被加壓和冷卻，f)在第三區(qū)域的出口處，人們切割這樣冷卻的上述整體。
根據(jù)這種實(shí)現(xiàn)方式的第二種變型a)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)的傳送機(jī)上人們放置完全由相互混雜絲組成的第一條帶，b)在這個(gè)帶上人們放置一個(gè)裁剪的相互混雜絲層，c)在這個(gè)層上人們放置完全由相互混雜絲組成的第二條織物帶，d)在這最后的織物帶上人們可能放置第二個(gè)裁剪的相互混雜絲層，e)人們把這樣組成的第一層整體輸運(yùn)到第一個(gè)區(qū)域，在這里上述整體被加熱，然后到第二個(gè)區(qū)域，在這里上述整體同時(shí)被壓縮和加熱，f)人們把上述整體傳送到第三個(gè)區(qū)域，在這里它被壓縮和冷卻，g)在第三區(qū)域的出口處，人們切割這樣冷卻的整體。
根據(jù)這種實(shí)施方式的第三種變型a)人們?cè)谝贿\(yùn)動(dòng)著的傳送帶上放置完全由相互混合的絲形成的第一織物帶，b)在這個(gè)織物帶上人們放置好些連續(xù)的相互混合的絲，c)人們?cè)谏鲜龅倪B續(xù)絲上放置完全由相互混合絲組成的第二織物帶，d)在這個(gè)織物帶上人們可能還放置一些連續(xù)的相互混合絲或一被剪斷的相互混合絲層，e)人們把這樣形成的織物帶-層整體輸送到第一個(gè)區(qū)域里，在那里上述整體被加熱，然后被輸送到第二個(gè)區(qū)域里，在那里上述整體同時(shí)被壓縮和加熱，f)人們把上述整體輸送到第三區(qū)域里，在那里它被壓縮和冷卻，g)人們?cè)诘谌齾^(qū)域的出口處把這樣冷卻的整體切割。
在本發(fā)明的第四種實(shí)現(xiàn)方式以及它的變型的范圍內(nèi)，被放置的相互混雜絲層(或多層)的寬度最好等于織物帶和/或針織物帶(多條帶)的寬度，帶和層是相互組合的。
當(dāng)人們把織物和/或針織物帶和被裁剪的或連續(xù)的絲層進(jìn)行組合時(shí)，人們得到一些板材，它們的中間部分和/或至少表面層中的一層是由至少一層玻璃絲組成，當(dāng)對(duì)上述板材進(jìn)行模制操作時(shí)玻璃絲可能移動(dòng)到模具中去。
當(dāng)人們放置一個(gè)裁剪絲層時(shí)，這個(gè)絲層可能從位于預(yù)先被剪斷的相互混雜絲儲(chǔ)存器料槽的底部的分配設(shè)備而得到。也可能從一臺(tái)剪斷機(jī)上直接得到，這臺(tái)機(jī)器由從多個(gè)繞卷抽出的多條相互混雜絲卷來(lái)供應(yīng)。
連續(xù)的相互混雜絲層可能由將一根或最好多根絲投放而被得到，這種投放是借助于由線卷抽出一根或多根絲不斷供應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備而完成的。
連續(xù)被放置的絲簾或絲層最好和被使用的那些織物帶有同樣的寬度。
在根據(jù)本發(fā)明的工藝中，被放置的玻璃重量可以占在輸運(yùn)機(jī)上放置物質(zhì)總重的至少一半。
下面詳盡的描述將允許更好地評(píng)價(jià)發(fā)明及其顯示的優(yōu)越性，這個(gè)描述將在下述的附圖中表示出來(lái)

圖1能實(shí)施本發(fā)明的第一種設(shè)備，圖2能實(shí)施本發(fā)明的第二種設(shè)備，圖3能實(shí)施本發(fā)明的第三種設(shè)備，圖4一幅曲線圖，圖上標(biāo)上了根據(jù)本發(fā)明和已知的工藝得到的復(fù)合產(chǎn)品的機(jī)械特征。
這些不同的設(shè)備是作為例子描述的，它們不能以任何方式構(gòu)成對(duì)發(fā)明的一種限制。
圖1簡(jiǎn)單地表示出了一條復(fù)合板材的生產(chǎn)線，它包括在上游至少一個(gè)多層的筒子架10，在這些架層上放置有多個(gè)相互混雜絲繞卷11。從這些繞卷抽出的絲在進(jìn)入裁剪機(jī)12之前被引導(dǎo)和由不同的機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合。這些被裁剪的絲被收集和由傳送帶13運(yùn)到儲(chǔ)藏塔14中。
帶有穿孔鼓輪的聚集器15通過(guò)管道16與儲(chǔ)藏塔14的底部連接，它以裁剪絲供應(yīng)第一條鋪設(shè)槽道17，就像經(jīng)常在紡織工業(yè)中用的那樣。
這條裝備有劑量計(jì)設(shè)備的槽道17在運(yùn)動(dòng)的傳輸機(jī)19上以第一層18的方式分配裁剪的那些絲。
在槽道17的下游和傳輸機(jī)19的上面，安裝一個(gè)帶鼓輪的筒管20，它裝有兩個(gè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸并支承著兩個(gè)由相互混雜絲組成的繞卷21和22。一個(gè)從繞卷21抽出的織物帶23用一設(shè)備24敷在層18上。當(dāng)繞卷21結(jié)束時(shí)，設(shè)備20就轉(zhuǎn)動(dòng)180°以從繞卷22出發(fā)繼續(xù)織物帶的鋪展。為了方便繞卷的更換，一個(gè)織物蓄積器和一個(gè)保證帶23的定位的設(shè)備被安插在滾筒20和設(shè)備24之間。這些設(shè)備在圖3上被表示出，它指出了發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，在后面對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行詳述。
在設(shè)備20的下游安裝有第二槽道25，借助于通道27和儲(chǔ)藏塔14連結(jié)的帶有穿孔滾筒的聚集器26同樣地向槽道25供應(yīng)裁剪絲。這個(gè)裝有劑量計(jì)設(shè)備的槽道25以在織物帶23上的第二層28的形式分配裁剪絲。用置于上述槽道的出口處的設(shè)備29對(duì)這層進(jìn)行壓縮。
在兩個(gè)相互混雜絲層之間取出的相互混雜絲織物帶組成的這個(gè)“夾心面包”被引導(dǎo)到預(yù)熱爐30中去。這個(gè)爐允許把這個(gè)“夾心面包”加熱到比熱塑有機(jī)物質(zhì)的熔化溫度還高的溫度。這熱塑有機(jī)物質(zhì)是混合于玻璃纖維中的纖維的一部分，這種熱處理可以例如，用熱空氣方法來(lái)實(shí)施。
這樣加熱的“夾心面包”進(jìn)入一個(gè)已知類(lèi)型的壓力機(jī)31里，例如在專(zhuān)利US-A-4277531中描述的壓力機(jī)。
這個(gè)壓力機(jī)主要包括兩個(gè)帶32和33，它們分別由輥?zhàn)?4，35驅(qū)動(dòng)第一個(gè)帶，而由36和37驅(qū)動(dòng)第二個(gè)帶輥?zhàn)?4和36是被加熱，輥?zhàn)?5和37是被冷卻。這個(gè)壓力機(jī)還包括在這兩對(duì)輥?zhàn)又g的兩個(gè)區(qū)域，在這里“夾心面包”從兩個(gè)面上被壓軋并被拖走。在第一區(qū)域38中，以壓軋的方法使“夾心面包”加熱，使其溫度高于熱塑有機(jī)物質(zhì)的熔化溫度；在第二區(qū)域39中，壓軋方法完成冷卻的作用，這個(gè)冷卻由輥?zhàn)?5和37的作用補(bǔ)充完成。
從壓力機(jī)出來(lái)一條冷卻的硬帶，它由一臺(tái)帶切割機(jī)40的自動(dòng)設(shè)備切割成板材41形狀。
圖2簡(jiǎn)單地表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)現(xiàn)方式的一條復(fù)合板材的生產(chǎn)線，和在前面的實(shí)現(xiàn)的方式中的一個(gè)整經(jīng)架一樣，在其上放有多個(gè)相互混雜絲繞卷11，被安裝在生產(chǎn)線的開(kāi)頭，同樣地。這些絲還供應(yīng)一臺(tái)裁剪機(jī)12。用這種方法裁剪絲由傳送帶42收集并輸送到加料槽43的頂端，加料槽安在運(yùn)動(dòng)的輸運(yùn)機(jī)19上面。
在這個(gè)輸運(yùn)機(jī)的上游安裝一個(gè)帶有兩個(gè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)軸的滾筒鼓輪44的設(shè)備，鼓輪支承著二個(gè)由相互混雜絲組成的織物繞卷45和46。一條從繞卷46中抽出的織物帶47敷貼在輸運(yùn)機(jī)19上，加料槽43能儲(chǔ)存足夠量的絲，以便在不中斷生產(chǎn)的情況下配合裁剪機(jī)器，通過(guò)輸送帶48和49加料到對(duì)鋪設(shè)槽道50進(jìn)行供給。這個(gè)槽道在運(yùn)動(dòng)中的帶47上供給裁剪絲層51。
在槽道50的下游和輸送機(jī)之上安插第二個(gè)帶鼓輪52的設(shè)備，鼓輪上裝有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由軸，它們支承著兩個(gè)由相互混雜絲組成的織物繞卷53和54。以繞卷53中抽出來(lái)的一個(gè)織物帶55通過(guò)一個(gè)設(shè)備56在槽道50出口處敷貼在膜51上。就像第一種實(shí)現(xiàn)的方式那樣，一個(gè)織物聚集器和一個(gè)保證織物帶定位的設(shè)備被安插在鼓輪44和輸送機(jī)19上游部分之間，和在鼓輪52和設(shè)備56之間(請(qǐng)看圖3)。
從兩個(gè)織物帶之間取出的裁剪絲的一個(gè)層組成的這個(gè)“夾心面包”，像前面一樣，它在進(jìn)入一個(gè)壓軋機(jī)31之前被引導(dǎo)到一個(gè)預(yù)熱爐30中，這里的壓軋機(jī)和在本發(fā)明的第一種實(shí)現(xiàn)方式中所描述的壓軋機(jī)是完全一樣的。從壓軋機(jī)中出來(lái)的硬板材由一個(gè)帶切紙機(jī)40的設(shè)備切割成板材57的形狀。
圖3簡(jiǎn)單地表示，根據(jù)本發(fā)明的第三種實(shí)現(xiàn)方式的一條復(fù)合板材的生產(chǎn)線。
像在前述的實(shí)現(xiàn)方式中一樣，在其上放置很多個(gè)相互混雜絲繞卷11的整經(jīng)架10，被安裝在生產(chǎn)線的上游。這些絲從繞卷11抽出，然后被引導(dǎo)和由各種設(shè)備匯合以形成一些芯線58。
這些絲的抽出是用三個(gè)設(shè)備59來(lái)實(shí)現(xiàn)的；這三個(gè)設(shè)備同時(shí)是上述芯線的傳動(dòng)和分配設(shè)備。這些設(shè)備被關(guān)閉在一個(gè)安裝在輸運(yùn)機(jī)19上游部分上面的機(jī)匣60中。
同樣，這條生產(chǎn)線包括兩個(gè)帶鼓輪44和52的設(shè)備，這兩個(gè)鼓輪支承著一些由安置下來(lái)的相互混雜絲組成的織物繞卷，就像在圖2上表示的那生產(chǎn)線一樣，位于一些芯線分配的設(shè)備59的上游和下游。
第一條織物帶61，由相互混雜絲組成，在繞卷46恒張力下被松卷。這個(gè)帶通過(guò)一個(gè)織物聚集器62，然后通過(guò)一個(gè)裝有織邊檢測(cè)器的轉(zhuǎn)動(dòng)框架63，這個(gè)織邊檢測(cè)器能使上述帶在和輸送機(jī)19接觸之前精確定位。當(dāng)繞卷46松卷結(jié)束時(shí)，鼓輪44轉(zhuǎn)動(dòng)以使繞卷45處于松卷位置。
帶61的末端被停留在設(shè)備64的面上，以便把它縫接在繞卷45的帶的開(kāi)頭有所需要的時(shí)間。儲(chǔ)藏量62保證了織物在這段時(shí)間內(nèi)對(duì)線的供應(yīng)。
第二條織物帶65，同樣由相互混雜絲組成，被放置在芯線層58上，這些芯線本身已經(jīng)放置在織物帶61上了，這個(gè)帶65在繞卷54的恒張力下被松卷；它通過(guò)織物聚集器66，然后在換向裝置67之后通過(guò)裝有織物檢測(cè)器的轉(zhuǎn)動(dòng)框架68，織邊檢測(cè)器能使上述帶相對(duì)于帶61和芯線層58的精確定位。
“夾心面包”69，由芯線膜58和那些帶61和65組成，進(jìn)入被一個(gè)有小粘著性的開(kāi)孔帶70支撐的熱空氣爐30里，例如開(kāi)孔帶是一個(gè)覆蓋有PTFE的玻璃柵，在這個(gè)爐的通過(guò)時(shí)，“夾心面包”69的溫度被升到高于熱塑有機(jī)物質(zhì)熔化的溫度。在爐的出口，“夾心面包”的體積在滾筒71輕壓下縮小了。
像在前面的實(shí)現(xiàn)方式中一樣，然后“夾心面包”進(jìn)入一個(gè)裝有兩個(gè)帶32和33的壓軋機(jī)31中，在這里它的溫度被升到高于熱塑有機(jī)物質(zhì)的熔化溫度。在兩個(gè)已加熱的滾筒34和36和兩個(gè)已冷卻的滾筒35和37之間，這個(gè)壓軋機(jī)裝備有一對(duì)已加熱的滾筒72和73。這些滾筒也壓縮“夾心面包”并且有利于驅(qū)逐在這里還存在的空氣。
從壓軋機(jī)31中出來(lái)一條冷卻的硬帶，它通過(guò)一個(gè)裝有鋸75的設(shè)備74，這鋸把上述帶的織邊消除掉。
像在前面實(shí)現(xiàn)方式中一樣，這條帶由裝有切紙機(jī)的設(shè)備40進(jìn)行橫向的裁剪，這個(gè)動(dòng)作是由已調(diào)節(jié)好的兩個(gè)牽引滾筒自動(dòng)控制的，以便得到有一個(gè)確定的長(zhǎng)度的板材77。
在本發(fā)明這些實(shí)現(xiàn)例子中，這樣或那樣的設(shè)備能夠用另一種大體能完成同樣功能的設(shè)備所替代。這樣壓力機(jī)31可被一臺(tái)保證逐漸下降“夾心面包”溫度的、安裝有多對(duì)輥?zhàn)拥膲貉訖C(jī)所代替，或被一臺(tái)保證上述“夾心面包”的移動(dòng)和冷卻的、后邊跟有雙帶的僅一對(duì)恒溫輥?zhàn)咏M成的壓延機(jī)所代替。
根據(jù)本發(fā)明的工藝及其前面所描述的實(shí)施使得能連續(xù)實(shí)現(xiàn)復(fù)合板材，其玻璃絲的含量能達(dá)到和超過(guò)重量的60％。
這樣，舉例來(lái)說(shuō)，復(fù)合板材已經(jīng)在下述條件下利用如圖3所表示的生產(chǎn)線得以實(shí)現(xiàn)使用的織物有650g/m2的2連結(jié)2均衡斜紋組織，在經(jīng)上和緯上有同樣的4層材料(玻璃粗紗)，這樣分層材料含有800條平均直徑為17μm的玻璃纖維和800條平均直徑為22μm的聚丙烯纖維。裁剪相互混雜絲膜是從這些同樣的分層出發(fā)組合而成的。
第一條織物帶(61)，寬1.4m，被展開(kāi)并放置在輸運(yùn)機(jī)(19)上，輸運(yùn)機(jī)以每分鐘2米的速度移動(dòng)。
切割機(jī)(59)，被放置在輸運(yùn)機(jī)(19)的上面，每分鐘供給8kg裁剪絲，這些38mm長(zhǎng)的裁剪絲，被放置在帶(61)上并形成每平方米2.8kg的層。
第二條織物帶(65)被展開(kāi)并放置在這樣形成的層上。
這樣組成的“夾心面包”(69)通過(guò)一條用循環(huán)熱空氣加熱到200℃的加熱爐(30)中。在爐(30)的出口，“夾心面包”(69)借助于由水冷卻的兩個(gè)滾筒而被壓縮。“夾心面包”，這時(shí)的厚度為約5mm，進(jìn)入帶形壓力機(jī)(31)中。在這個(gè)壓力機(jī)的第一區(qū)域，即范圍在已加熱的兩對(duì)滾筒(34，36)和(72，73)之間，“夾心面包”具有約230℃的溫度。在這壓力機(jī)的第二區(qū)域，即范圍在兩對(duì)已冷卻的滾筒(72，73)和(35，37)之間，“夾心面包”逐漸冷卻直到一個(gè)約30℃的溫度。在穿過(guò)這兩個(gè)區(qū)域過(guò)程中，“夾心面包”處于1.5巴的壓強(qiáng)之下，從壓力機(jī)(31)出現(xiàn)的平面產(chǎn)品的厚度約為3mm，產(chǎn)品被切邊然后切割成板形材。每平方米板材重量約4.2公斤。
在圖4所表示的圖線上，縱坐標(biāo)上表示的是抗拉伸破壞和彎曲破壞的數(shù)值，單位為兆帕，這些數(shù)值是玻璃-聚丙烯混合各種產(chǎn)品的，這些產(chǎn)品的玻璃含量，用體積百分比為重量百分比在橫坐標(biāo)上表示。
在重量上最高玻璃含量為50％的那些產(chǎn)品是用以前技藝連續(xù)生產(chǎn)工藝得到的；那些在重量上玻璃含量等于60％的產(chǎn)品是用本發(fā)明的工藝得到的。
以前技藝連續(xù)生產(chǎn)的工藝用加熱和壓縮方法來(lái)使玻璃絲和聚丙烯層相結(jié)合。
這些玻璃絲在最后產(chǎn)品中或者以裁剪絲毛糙物的形式呈現(xiàn)出來(lái)(記作X)，或者以連續(xù)毛糙物的形式呈現(xiàn)出來(lái)(記作○)。
根據(jù)本發(fā)明得到的產(chǎn)品的抗破壞值(記作△)既涉及從織物出發(fā)單一制造的產(chǎn)品，這些織物本身完全由相互混雜絲組成，又涉及僅從裁剪相互混雜絲(C33-長(zhǎng)度為33mm)出發(fā)單一制造的產(chǎn)品以及一些復(fù)合產(chǎn)品，象作為例子前面描述過(guò)的產(chǎn)品(含30％織物，70％絲C38)。
除了本發(fā)明的工藝能夠連續(xù)得到其玻璃含量比由已知工藝得到的產(chǎn)品的玻璃含量高的產(chǎn)品這樣的事實(shí)以外，過(guò)已知產(chǎn)品抵抗值之間的直線的外推，指出了本發(fā)明產(chǎn)品的抵抗值最少是等于，甚至是高于僅用提高玻璃含量時(shí)人們所希望達(dá)到的抵抗值。這一點(diǎn)證明了由熱塑有機(jī)物對(duì)玻璃絲的潤(rùn)濕質(zhì)量達(dá)到了異常的水平。
根據(jù)本發(fā)明工藝得到的產(chǎn)品特別適合于由模制或沖壓得到的復(fù)雜形狀的零件就像，例如，進(jìn)入了汽車(chē)的設(shè)計(jì)和制造中十分多的復(fù)合零件。在這一點(diǎn)上，使裁剪或連續(xù)絲和織物結(jié)合的復(fù)合產(chǎn)品使在復(fù)雜模具中加固物的良好分配和實(shí)現(xiàn)的零件所要求的高機(jī)械性能一致起來(lái)。
權(quán)利要求
1.由玻璃絲和一種纖維狀態(tài)下的熱塑有機(jī)物的結(jié)合而成的一種復(fù)合產(chǎn)品的制造工藝，包括在一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的基質(zhì)上連續(xù)地放置一些玻璃絲，這些玻璃絲至少在重量上80％是由充分混合的玻璃纖維和熱塑有機(jī)物纖維組成的相互混雜絲，被放置的玻璃的重量占以玻璃絲和有機(jī)物絲的形式放置的物質(zhì)總重量的40％以上。把玻璃-有機(jī)物絲這個(gè)整體轉(zhuǎn)移到數(shù)個(gè)的區(qū)域，在這些區(qū)域里上述整體被加熱、壓縮和冷卻，上述整體的加熱和/或冷卻同時(shí)伴有壓縮。把上述這個(gè)整體切成板材狀，或者繞在一部轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓輪上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝，其特征在于，基質(zhì)是一個(gè)由玻璃絲形成的織物帶，其中，至少它們中的一部分是由玻璃纖維和熱塑有機(jī)物纖維組成的相互混雜絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝，其特征在于，這基質(zhì)是一個(gè)傳送帶。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)的工藝，其特征在于，這些放置的玻璃絲和物質(zhì)是完全處在至少一條織物和/或針織物帶的形式下，這針織物至少部分由混雜絲做成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任何一項(xiàng)的工藝，其特征在于，被放置的物質(zhì)絕對(duì)以被裁剪絲形式被放置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到3的任何一項(xiàng)的工藝，其特征在于，被放置的物質(zhì)是絕對(duì)由連續(xù)絲組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任何一項(xiàng)的工藝，其特征在于，在基質(zhì)上，人們至少放置一條至少部分由混雜絲組成的織物帶和/或針織物帶，工藝的特征還在于人們至少放置一個(gè)裁剪或連續(xù)的混雜絲層，上述這個(gè)或這些層至少與上述的帶的至少一個(gè)面相接觸，然后，人們加熱這樣形成的層和織物和/或針織物帶這個(gè)整體，在冷卻前或被切割和被纏繞前，人們從它的兩個(gè)面上對(duì)它壓縮。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的工藝，其特征在于a)人們?cè)谶\(yùn)動(dòng)的傳送帶上放置一個(gè)裁剪的相互混雜絲層，b)在上述層上，人們放置一個(gè)絕對(duì)由相互混雜絲組成的織物帶，c)或許在這個(gè)織物帶上，人們放置第二個(gè)裁剪相互混雜絲層，d)人們把這樣形成的這個(gè)層與帶整體運(yùn)輸?shù)降谝粋€(gè)區(qū)域內(nèi)，在這里，上述這個(gè)整體被加熱，然后運(yùn)送到第二個(gè)區(qū)域，在這里上述整體同時(shí)被壓縮和加熱，e)然后，人們把上述這個(gè)整體運(yùn)送到第三區(qū)域，在這里它被壓縮和冷卻，f)在第三區(qū)域的出口處，人們切割這樣冷卻的上述這個(gè)整體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的工藝，其特征在于a)人們?cè)谶\(yùn)動(dòng)的傳送帶上放置第一個(gè)絕對(duì)由相互混雜絲組成的織物帶，b)人們?cè)谶@個(gè)帶上放置一個(gè)裁剪相互混雜絲的經(jīng)紗層，c)人們?cè)谶@個(gè)層上放置一個(gè)絕對(duì)由相互混雜絲組成的第二個(gè)織物帶，d)人們可能在這最后的織物帶上放置第二個(gè)裁剪相互混雜絲經(jīng)紗層，e)人們把這樣形成的帶與層整體傳送到第一區(qū)域，在這里上述的這個(gè)整體被加熱，然后到第二個(gè)區(qū)域，在這里上述整體同時(shí)被壓縮和加熱，f)人們把上述整體運(yùn)送到第三個(gè)區(qū)域，在這里它被壓縮和冷卻，g)人們?cè)谶@第三個(gè)區(qū)域的出口處切斷這樣冷卻的這個(gè)整體。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的工藝，其特征在于a)人們?cè)谝粋€(gè)運(yùn)動(dòng)的傳送帶上放置第一個(gè)絕對(duì)由相互混雜絲組成的織物帶，b)人們?cè)谶@個(gè)帶上放置一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的相互混雜絲，c)人們?cè)谶@個(gè)或這些連續(xù)絲上放置第二個(gè)絕對(duì)由相互混雜絲組成的織物帶，d)人們可能在這個(gè)最后的織物帶上放置一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的相互混雜絲，或者一個(gè)裁剪相互混雜絲層，e)人們把這樣形成的這個(gè)帶-層整體傳送到第一個(gè)區(qū)域，在這里上述這個(gè)整體被加熱，然后到第二個(gè)區(qū)域，在這里上述這個(gè)整體同時(shí)被壓縮和加熱，f)人們把上述這個(gè)整體傳送到第三個(gè)區(qū)域，在這里它被壓縮和冷卻，g)人們?cè)诘谌齾^(qū)域的出口處切割這樣冷卻的整體。
11.根據(jù)權(quán)利要求7到10中的任何一項(xiàng)的工藝，其特征在于，相互混雜絲層的寬度等于織物帶和/或針織物帶的寬度，這個(gè)(這些)帶和這個(gè)(這些)經(jīng)紗層是相互結(jié)合的。
12.根據(jù)上述的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的工藝，其特征在于，被放置的玻璃的重量占至少在傳送帶上被放置物總重量的一半。
13.根據(jù)權(quán)利要求8到9中的任一項(xiàng)的工藝實(shí)施的設(shè)備，其特征在于它包括一個(gè)相互混雜絲繞卷的儲(chǔ)存設(shè)備，一個(gè)從繞卷上提取的連續(xù)絲供應(yīng)的裁剪機(jī)器，一個(gè)或多個(gè)保證裁剪成以層的形式存在的相互混雜絲的傳送設(shè)備，儲(chǔ)存設(shè)備和分配設(shè)備，至少有一個(gè)帶滾筒的至少能支承兩個(gè)相互混雜絲繞卷的設(shè)備，一部在其上面放置上述裁剪絲和織物帶的傳送帶，一個(gè)預(yù)熱爐安置在傳送帶端點(diǎn)，一部雙帶壓力機(jī)，在其上游部分有一些加熱鼓輪，在其下游部分有一些冷卻滾筒，在其中央部分有一個(gè)加熱區(qū)域，緊跟著有一冷卻區(qū)域，最后是一部帶切紙機(jī)的自動(dòng)設(shè)備。
14.實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求10的工藝的設(shè)備，其特征是，它包括一個(gè)相互混雜絲繞卷的儲(chǔ)存設(shè)備，一部傳送帶，在其上被放置的有連續(xù)絲，有時(shí)是裁剪絲和織物帶形式下的相互混雜絲，一部在上述傳送帶的上游的帶有滾筒的設(shè)備，至少支承兩個(gè)織物繞卷，在傳送帶上面的連續(xù)混雜絲的一部或多部分配設(shè)備，在下游第二部帶滾筒的設(shè)備至少支承兩個(gè)織物繞卷，有時(shí)緊跟其后有一個(gè)連續(xù)絲第二分配設(shè)備或一部裁剪機(jī)器和一個(gè)裁剪絲的分配設(shè)備，一個(gè)加熱爐放置在輸運(yùn)機(jī)的端點(diǎn)，一部雙帶壓力機(jī)，在其上游部分有一些加熱鼓輪，在其下游部分有一些冷卻滾筒，在其中央部分有一個(gè)加熱區(qū)域，隨后是一個(gè)冷卻區(qū)域，最后是一個(gè)帶切紙機(jī)的自動(dòng)設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種復(fù)合產(chǎn)品的制造,此產(chǎn)品在于在一個(gè)運(yùn)動(dòng)的基質(zhì)上連續(xù)地放置一些玻璃絲,這些玻璃絲的至少在它們中重量比的80%是一些充分混合的熱塑有機(jī)物質(zhì)纖維和玻璃纖維組成的相互混雜絲,被放置玻璃的份量超過(guò)在有機(jī)物和玻璃絲的形式下被放置的物質(zhì)總量的重量的40%;此產(chǎn)品還在于把有機(jī)物—玻璃絲這個(gè)整體轉(zhuǎn)移到許多區(qū)域里,在那里,上述的整體被加熱,壓縮和冷卻,上述整體的加熱和/或冷卻同時(shí)伴隨它的壓縮;此產(chǎn)品還在于切割上述的整體成板材或者使其在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓輪上纏繞。
文檔編號(hào)D04H1/40GK1181793SQ9719018
公開(kāi)日1998年5月13日 申請(qǐng)日期1997年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月19日
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