本發明專利技術公開了一種復合材料用的預浸料真空輔助制造方法和裝置，制造方法，包括如下步驟：（1）涂覆了熱固性樹脂的第一離型層薄膜與復合在樹脂上的增強纖維或其織物在真空環境下進行浸潤，獲得浸潤物；（2）完成真空輔助浸潤過程后，將所述浸潤物覆蓋第二層離型薄膜后加熱加壓，即可獲得所述復合材料用的預浸料。本發明專利技術的制造方法，適用于不同粘度的樹脂，從而樹脂的選擇更為廣泛。該工藝也降低了對壓力和溫度的要求，從而簡化了生產設備和操作監控。廣泛的樹脂選擇和簡化的工藝流程，不但降低了生產成本，而且擴大了預浸料的應用范圍。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種復合材料用的預浸料真空輔助制造方法和裝置，制造方法，包括如下步驟：（1）涂覆了熱固性樹脂的第一離型層薄膜與復合在樹脂上的增強纖維或其織物在真空環境下進行浸潤，獲得浸潤物；（2）完成真空輔助浸潤過程后，將所述浸潤物覆蓋第二層離型薄膜后加熱加壓，即可獲得所述復合材料用的預浸料。本專利技術的制造方法，適用于不同粘度的樹脂，從而樹脂的選擇更為廣泛。該工藝也降低了對壓力和溫度的要求，從而簡化了生產設備和操作監控。廣泛的樹脂選擇和簡化的工藝流程，不但降低了生產成本，而且擴大了預浸料的應用范圍。【專利說明】復合材料用的預浸料真空輔助制造方法和裝置
本專利技術涉及復合材料用的預浸料制造方法和裝置。
技術介紹
增強纖維或織物與熱固性樹脂混合后，經固化后成為復合材料。復合材料廣泛地應用于航空，汽車，建筑和運動器材等領域。預浸料是常用的制造復合材料的中間產品。預浸料為柔韌的寬帶。該寬帶系由增強纖維或織物為涂復在離型薄膜上的熱固性樹脂所浸潤，然后樹脂部分固化而制成。表面覆以離型薄膜后成為中間產品，可用于制造復合材料產品。在復合材料產品的制造過程中，一定數量和形狀的預浸料除去覆蓋的離型薄膜疊合后放入相應模具。然后施加一定的壓力和溫度，上述疊合的預浸料便在壓力之下加熱固化成為所需的復合材料產品。目前，常規的制造預浸料的過程包括如下步驟:液態熱固性樹脂涂覆到第一層離型薄膜上面。離型薄膜通常為防粘紙或聚乙烯薄膜。涂覆樹脂的離型薄膜與另一層涂覆或不涂覆樹脂的離型薄膜輸入一對滾筒之間。與其同步，與樹脂層等寬的增強纖維或織物也夾入上述兩層薄膜之間輸入上述一對滾筒。第一層薄膜，增強纖維或織物和第二層薄膜疊合后經過壓力滾筒和加熱板。在壓力和溫度之下，增強纖維或織物為薄膜上的樹脂所浸潤。最后經過冷卻收卷成為預浸料備用。眾所周知，樹脂必須充分浸潤增強纖維或織物才能制造性能優異的復合材料制品。為達到充分的浸潤，樹脂的初始粘度必須要低，而溫度和壓力必須要高。如上諸因素，使得樹脂的選擇受到限制，而且預浸料的生產設備和操作監控趨于復雜。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種復合材料用的預浸料真空輔助制造方法和裝置，以克服現有技術存在的上述缺陷。本專利技術所述的方法，包括如下步驟:(I)涂覆了熱固性樹脂的第一離型層薄膜與復合在樹脂上的增強纖維或其織物在真空環境下進行浸潤，隨著空氣的抽除，熱固性樹脂滲透入增強纖維或織物，浸潤過程得以完成，獲得浸潤物；所述第一離型層薄膜為防粘紙或聚乙烯膜，熱固性樹脂可以有較寬的粘度范圍，比如40°C時的粘度為2,000 ~ 30，OOOcp ；優選的，所述熱固性樹脂為環氧樹脂，乙烯基樹脂和不飽和聚酯或聚氨脂等熱固性樹脂；所述增強纖維或其織物沒有限制，如為無機、有機或金屬增強纖維或其織物。無機類包括碳纖維、硼纖維、玻璃纖維，硅碳纖維及其相應的織物、鋁化纖維或有機硅碳纖維等或其織物；有機類包括芳綸纖維和聚乙烯纖維及其相應的織物。金屬類包括鋁纖維，鋼纖維和鈦纖維及其相應的織物；熱固性樹脂的涂覆厚度取決于增強纖維或織物的重量，增強纖維或其織物與熱固性樹脂的重量比為100/28?100/40，優選比例為100/35 ；浸潤時的真空度愈高愈有利于浸潤，囿于設備的限制，實際操作中，不應低于700毫米水銀柱，優選的，真空度為720?750毫米水銀柱，進一步優選的，真空度為730?745毫米水銀柱；浸潤時的操作溫度取決于所用熱固性樹脂的反應活性，其范圍在40C?120°C ；涂覆了熱固性樹脂的第一離型層薄膜與復合在樹脂上的增強纖維或其織物在真空環境下的停留時間不應少于30秒，時間過短，浸潤過程無法及時完成，一般為30?60秒，時間過長可能導致樹脂成分逃逸，影響最終產品性能；(2)完成真空輔助浸潤過程后，所述浸潤物覆蓋第二層離型薄膜后進入常規預浸料制造程序，即加熱加壓，冷卻后收卷，即可獲得所述的復合材料用的預浸料；所述預浸料制造工藝為公知的技術，請參見 “Prepreg Technology” Hexcel Corporation, March2005,publication N0.FGUO17b及美國專利5，387，301等文獻，本專利技術不再贅述；本專利技術的制造方法，適用于不同粘度的樹脂，從而樹脂的選擇更為廣泛。該工藝也降低了對壓力和溫度的要求，從而簡化了生產設備和操作監控。廣泛的樹脂選擇和簡化的工藝流程，不但降低了生產成本，而且擴大了預浸料的應用范圍。【專利附圖】【附圖說明】圖1為預浸料真空輔助制造方法的裝置結構示意圖。圖2為真空室的裝置結構和樹脂對纖維織物的滲透示意圖。【具體實施方式】參見圖1?2，用于實現本專利技術的方法的裝置，包括第一離型薄膜卷筒1、熱固性樹脂涂布設備2、加熱裝置3、增強纖維或其織物儲存卷筒4、熱壓導向滾筒5、與真空源6相連通的真空室7、加熱加壓區8、冷卻區9、第二離型薄膜收放裝置10和預浸料成品收卷筒11 ；所述真空室7的一側設有進口 701，另一側設有出口 702，所述進口 701和出口 702之間為加工通道703，所述進口 701和出口 702均設有允許涂覆了熱固性樹脂201的第一離型層薄膜101與復合在熱固性樹脂上的增強纖維或其織物401通過并同時維持真空度的密封構件30 ；如圖2所示，優選的，所述密封構件30為門簾式密封裝置，所示門簾式密封裝置包括上密封門簾301和下密封門簾302，所述上密封門簾301的一端通過連接構件303與所述進口 4和出口 5的上端相連接，另一端向下延伸至所述的加工通道703 ;所述下密封門簾302的一端通過連接構件303與所述進口 4和出口 5的下端相連接，另一端向上延伸至所述的加工通道703 ；上密封門簾301和下密封門簾302的材料優選采用橡膠或類似材料制成，肖氏A硬度為70?90 ;所述真空室7設置在所述第一離型薄膜卷筒1、樹脂涂布設備2和增強纖維或織物儲存卷筒4之后；所述熱壓導向滾筒5、加熱加壓區8、冷卻區9、第二離型薄膜收放裝置10和預浸料成品收卷筒11依次設置在真空室7的另一側；優選的，還包括切割輪12，所述切割輪12設置在收卷筒11之前；熱固性樹脂涂布設備2優選滾筒、刮刀式或行星輪等，沒有限制；圖1的示意圖，所述裝置是水平方向的，顯然，也可以是垂直方向或任何角度設置，并不影響本專利技術的實施。采用上述裝置，實現本專利技術的方法，包括如下步驟:(I)將第一離型薄膜101從第一離型薄膜卷筒I送入加熱裝置3加熱至40°C?120°C，取決于樹脂的反應活性，熱固性樹脂201通過熱固性樹脂涂布設備2，將樹脂201涂覆到第一層離型薄膜101上，涂覆了熱固性樹脂201的第一層離型薄膜101，通過密封構件30進入真空室7，與其同步，增強纖維或其織物401，也從增強纖維或其織物儲存卷筒4通過密封構件30進入真空室7，并覆蓋在所述熱固性樹脂201上，在所述的加工通道703中，隨著空氣的抽除，熱固性樹脂I滲透入增強纖維或其織物401中，浸潤過程得以完成，獲得浸潤物50 ；熱固性樹脂的涂覆厚度取決于增強纖維或織物的重量，增強纖維或其織物與熱固性樹脂的重量比為100/28?100/40，優選比例為100/35 ；真空室7的真空度不應低于700毫米水銀柱，溫度為40°C?120本文檔來自技高網...
【技術保護點】
復合材料用的預浸料真空輔助制造方法，其特征在于，包括如下步驟：（1）涂覆了熱固性樹脂的第一離型層薄膜與復合在樹脂上的增強纖維或其織物在真空環境下進行浸潤，獲得浸潤物；（2）完成真空輔助浸潤過程后，將所述浸潤物覆蓋第二層離型薄膜后進入加熱加壓，即可獲得所述復合材料用的預浸料。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：甘樹榜，
申請(專利權)人：上海欣晨新技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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