專利名稱：長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料直接在線加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及直接法長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在線加工生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)纖維熱塑性復(fù)合材料(LFT)是當(dāng)前國(guó)外熱塑性復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、環(huán)?？苫厥盏忍攸c(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、電器、軌道交通、建筑行業(yè)及民用、輕工業(yè)領(lǐng)域。目前能夠提供整套長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料直接在線加工(LFT-D)生產(chǎn)線的主要有德國(guó)科倍隆W&P公司的D-LFT系統(tǒng)生產(chǎn)線，德國(guó)迪芬巴赫(Dieffenbacher)公司的 LFT-D-ILC生產(chǎn)線等。上述生產(chǎn)線玻璃纖維的切斷、分散以及玻纖與聚合物的復(fù)合均是在螺桿擠出機(jī)內(nèi)進(jìn)行，由此帶來(lái)的問(wèn)題是玻纖的長(zhǎng)度受到螺桿螺距的限制，一般只能達(dá)到 20mnT25mm左右。由于螺桿對(duì)玻纖的磨損，導(dǎo)致制品的性能降低。螺桿結(jié)構(gòu)相對(duì)固定，對(duì)于產(chǎn)品各種不同的性能需求，需要更換不同的螺桿元件。玻璃纖維對(duì)螺桿元件的磨損嚴(yán)重，每生產(chǎn)一定數(shù)量的產(chǎn)品，就需要對(duì)磨損的螺桿元件進(jìn)行更換，生產(chǎn)成本高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料直接在線加工設(shè)備， 力求實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的玻纖長(zhǎng)度，更好的制品性能，更低廉的生產(chǎn)投入。本實(shí)用新型主要由螺桿擠出機(jī)、片材切斷機(jī)、壓機(jī)、控制系統(tǒng)組成；解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是采用獨(dú)立的玻璃纖維切斷分散裝置及獨(dú)立的恒溫不銹鋼傳送帶，玻纖切斷分散裝置由聚氨酯支承輥及碳鋼刀輥組成，刀輥上嵌有不銹鋼刀片。玻纖切斷分散裝置、螺桿擠出機(jī)固定在恒溫平行不銹鋼傳送帶的前端，擠出機(jī)出口及玻纖出口伸入到恒溫不銹鋼傳送帶的保溫罩內(nèi)。保溫罩包覆在整條恒溫不銹鋼帶外部，保溫罩內(nèi)設(shè)置紅外線加熱裝置。恒溫不銹鋼傳送帶中間段裝有不銹鋼帶壓延機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置固定在恒溫不銹鋼正上方，調(diào)節(jié)裝置由帶有螺紋的調(diào)節(jié)螺桿及調(diào)節(jié)手柄組成。壓延機(jī)為輥帶式結(jié)構(gòu)，不銹鋼傳送帶包覆在空心壓輥外部。恒溫不銹鋼傳送帶尾部裝有片材切斷機(jī)，此裝置為滾筒式結(jié)構(gòu)，不銹鋼刀片安裝在滾筒四周。本實(shí)用新型的有益效果是(1)由于玻纖切斷為獨(dú)立裝置，避免了玻纖的磨損。玻纖長(zhǎng)度可根據(jù)工藝需要自由確定，使成品具有更優(yōu)良的性能。(2)機(jī)組可采用一整條長(zhǎng)不銹鋼傳送帶，也可采用多組短不銹鋼傳送帶組合，模塊化組合結(jié)構(gòu)，可根據(jù)需要自由設(shè)置一組或多組模塊。(3)玻纖與熔融聚合物復(fù)合層數(shù)、玻纖排布均可自由設(shè)計(jì)，可制作各種不能性能需求的熱塑片材。(4)整套機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)置靈活，有效的降低了生產(chǎn)投入成本。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明附


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1底架、2保溫罩、3不銹鋼傳送帶、4滾筒、5傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、6壓延機(jī)、7片材切斷機(jī)、8雙螺桿擠出機(jī)、9玻纖預(yù)熱裝置、10玻纖切斷分散裝置、11調(diào)節(jié)裝置、12紅外線加熱裝置、13控制系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式如圖所示傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)、滾筒(4)固定在底架(1)上。滾筒(4)內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)， 內(nèi)通導(dǎo)熱油，外面包覆有不銹鋼傳送帶(3)。不銹鋼傳送帶(3)頭部依次設(shè)置有雙螺桿擠出機(jī)(8)、纖維切斷分散裝置(10)、雙螺桿擠出機(jī)(8)。雙螺桿擠出機(jī)(8)、纖維切斷分散裝置
(10)物料出口懸靠在不銹鋼傳送帶(3)正上方并與不銹鋼傳送帶(3)保留一定距離。纖維切斷分散裝置(10 )內(nèi)裝有玻纖預(yù)熱裝置(9 )。不銹鋼傳送帶(3 )中部設(shè)有壓延機(jī)(6 )，壓延機(jī)(6)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)、滾筒(4)、不銹鋼傳送帶(3)、調(diào)節(jié)裝置(11)組成，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)進(jìn)行動(dòng)力驅(qū)動(dòng)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。壓延機(jī)(6)通過(guò)調(diào)節(jié)裝置(11)固定在不銹鋼傳送帶(3)上方。通過(guò)調(diào)節(jié)裝置(11)的調(diào)節(jié)，可調(diào)整壓延機(jī)(6)的不銹鋼傳送帶(3)與不銹鋼傳送帶(3)的間距， 來(lái)控制生產(chǎn)的片材厚度。不銹鋼傳送帶(3)尾部裝有片材切斷機(jī)(7)，對(duì)生產(chǎn)出的片材按工藝要求長(zhǎng)度進(jìn)行切割。在底架(1)上部覆蓋有保溫罩(2 )，保溫罩(2 )將整條不銹鋼傳送帶 (3)生產(chǎn)線包覆在內(nèi)。雙螺桿擠出機(jī)(8)、纖維切斷分散裝置(10)的物料出口伸入到保溫罩 (2)內(nèi)，其余部分留在保溫罩(2)外部。保溫罩(2)內(nèi)部設(shè)有多組紅外線加熱裝置(12)。工作時(shí)，按工藝需要在控制系統(tǒng)(13)設(shè)置好各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。把聚合物物料加入到雙螺桿擠出機(jī)(8)中。熔融聚合物從擠出機(jī)模頭平覆在不銹鋼傳送帶(3)上。連續(xù)玻纖粗紗經(jīng)過(guò)纖維切斷分散裝置(10)內(nèi)的玻纖預(yù)熱裝置(9)預(yù)熱后，經(jīng)過(guò)玻纖切斷裝置(10)切斷、 分散，分散后的無(wú)規(guī)長(zhǎng)玻纖通出纖維切斷分散裝置(10)的出口撒落在雙螺桿擠出機(jī)(8)擠出的熔融聚合物上。經(jīng)過(guò)第二臺(tái)雙螺桿擠出機(jī)(8)熔融的聚合物從擠出機(jī)模頭平覆在無(wú)規(guī)長(zhǎng)玻纖層上，形成熔融聚合物——無(wú)規(guī)長(zhǎng)玻纖——熔融聚合物鋪層。根據(jù)工藝需求確定熔融聚合物、玻纖各自的鋪層厚度及鋪放層數(shù)。鋪層混合物通過(guò)壓延機(jī)(6)進(jìn)行壓延、浸潤(rùn)、 混合，形成片材。壓延好的片材經(jīng)過(guò)片材切斷機(jī)(7)切斷，機(jī)械手把切割后的片材放入壓機(jī)進(jìn)行模壓定形。
權(quán)利要求1.一種長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料直接在線加工設(shè)備，主要由螺桿擠出機(jī)、片材切斷機(jī)、壓機(jī)、控制系統(tǒng)組成；其特征是采用獨(dú)立的玻纖切斷分散裝置及獨(dú)立的恒溫不銹鋼傳送帶，玻纖切斷分散裝置由聚氨酯支承輥、刀輥組成，玻纖切斷裝置、螺桿擠出機(jī)設(shè)置在不銹鋼傳送帶的前端，擠出機(jī)出口及玻纖出口伸入到不銹鋼傳送帶的保溫罩內(nèi)；保溫罩包覆在整條恒溫不銹鋼傳送帶外部，保溫罩內(nèi)有紅外線加熱裝置；恒溫不銹鋼傳送帶中間段裝有不銹鋼帶壓延機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置固定在恒溫不銹鋼傳送帶正上方，壓延機(jī)為輥帶式結(jié)構(gòu)，不銹鋼傳送帶包覆在空心壓輥外部；恒溫不銹鋼傳送帶尾部裝有片材切斷機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料直接在線加工設(shè)備，其特征是刀輥上嵌有不銹鋼刀片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料直接在線加工設(shè)備，其特征是調(diào)節(jié)裝置由帶有螺紋的調(diào)節(jié)螺桿及調(diào)節(jié)手柄組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料直接在線加工設(shè)備，其特征是不銹鋼刀片安裝在滾筒四周。
專利摘要一種長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料直接在線加工設(shè)備，涉及一種在線加工生產(chǎn)線。該設(shè)備采用獨(dú)立的玻纖切斷裝置及獨(dú)立的恒溫不銹鋼傳送帶，玻纖切斷裝置、螺桿擠出機(jī)設(shè)置在恒溫平行不銹鋼傳送帶的前端，擠出機(jī)出口及玻纖出口伸入到恒溫不銹鋼傳送帶的保溫罩內(nèi)。保溫罩包覆在整條恒溫不銹鋼傳送帶外部，保溫罩內(nèi)有紅外線加熱裝置；恒溫不銹鋼傳送帶中間段裝有不銹鋼帶壓延機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置固定在恒溫不銹鋼傳送帶正上方，壓延機(jī)為輥帶式結(jié)構(gòu)，不銹鋼帶包覆在空心壓輥外部。恒溫不銹鋼傳送帶尾部裝有片材切斷機(jī)。本實(shí)用新型由于玻纖切斷為獨(dú)立裝置，避免了玻纖的磨損。機(jī)組可根據(jù)需要自由設(shè)置一組或多組模塊。整套機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)置靈活，生產(chǎn)投入成本低。
文檔編號(hào)B29K105/12GK202192763SQ20112028065
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者倪禮忠, 曲學(xué)功, 曲春光, 管印貴, 董擎之 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué), 山東格瑞德集團(tuán)有限公司