本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，是纖維增強樹脂復(fù)合材料的新的材料形態(tài)，對現(xiàn)有的復(fù)合材料形態(tài)替代，可以完成效率更高，性能更優(yōu)秀，成本更低的復(fù)合材料制件。
背景技術(shù)：
纖維增強復(fù)合材料是復(fù)合材料中最大的一項，纖維與樹脂共同構(gòu)成復(fù)合材料，從人類發(fā)展的技術(shù)看，目前纖維與樹脂結(jié)合形成復(fù)合材料和制件主要有四類：第一類是非連續(xù)材料，纖維短切后，直接或通過氈的方式與樹脂結(jié)合，形成非連續(xù)基礎(chǔ)復(fù)合材料；第二類是預(yù)浸料，連續(xù)纖維或織物與樹脂結(jié)合，形成片狀預(yù)浸料；第三類是纏繞拉擠工藝，纖維通過樹脂槽，浸潤樹脂，然后通過纏繞或模腔，一步完成復(fù)合材料的制備與制件工藝；第四類是液體成型工藝，將纖維利用紡織技術(shù)織造成預(yù)成型體，然后鋪放到模具中，泵入樹脂，完成材料復(fù)合和制件工藝。
上述纖維與樹脂的復(fù)合及成型工藝，各有優(yōu)劣，整合各工藝優(yōu)點，去除缺點，是復(fù)合材料創(chuàng)新的重要空間。
非連續(xù)材料的成型工藝簡單，可以批量生產(chǎn)，但是纖維短切后，不能體現(xiàn)連續(xù)纖維復(fù)合材料優(yōu)越的力學(xué)性能。
預(yù)浸料的制備，經(jīng)典的制備分兩步工序，第一是制備樹脂膜，把樹脂均勻涂敷在離型紙上，第二步是浸潤工藝，將上下兩層帶樹脂膜的離型紙覆蓋在多根絲束的纖維面或織物上，通過多對精密軋輥把樹脂壓到纖維中，確保每根微纖維被樹脂充分“濕潤”。如果要制備比較復(fù)雜型面的航空制件，需要把上面的單向預(yù)浸料做分切成6.35毫米寬的窄帶，采用自動鋪纖機鋪放材料在模具上，工藝路線很繁瑣，分切的預(yù)浸帶成本非常高。
纏繞工藝是一個纖維到制件的直接工藝，是一種低成本復(fù)合材料制造工藝，傳統(tǒng)的工藝是采用濕法工藝，把纖維導(dǎo)入到液體的樹脂槽中，浸潤樹脂后，利用擠壓輥把多余樹脂擠掉，然后在制件模芯上完成纏繞，工作環(huán)境差，模芯轉(zhuǎn)快后樹脂摔出，樹脂分布不均勻，纖維性能發(fā)揮小。
液體成型工藝也是一個纖維到制件的直接工藝，為了提升制件的力學(xué)性能，纖維含量就要大，織物就需要制得緊密，這個為后面液體樹脂的充分、均勻浸潤形成矛盾。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明就是要整合上述工藝的優(yōu)勢，去除劣勢，制備出一種新型的纖維增強復(fù)合材料，替代傳統(tǒng)材料與工藝，提升制件性能，提高工作效率，降低復(fù)合材料成本，解決復(fù)合材料制件低成本、批量生產(chǎn)的問題，為復(fù)合材料領(lǐng)域提供創(chuàng)新的解決方案。
本發(fā)明要解決的問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的：研發(fā)特殊的熱固性樹脂，這些樹脂主要是指 環(huán)氧樹脂，也包括酚醛、雙馬來等樹脂，這些樹脂都要實現(xiàn)常溫儲存時間長(大于7天)，便于熱熔膠法浸潤，對各類纖維絲束的微纖維完全、充分浸潤；對碳纖維、玻璃纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維紗錠，通過恒張力切向放卷，把多根纖維絲束送到樹脂浸潤裝置中，樹脂對每根絲束做獨立的浸潤工藝，相互不影響，浸潤后的絲束預(yù)浸帶通過多輥驅(qū)動，牽引到卷繞機上，用精密交錯或平行卷繞方式把絲束預(yù)浸帶卷繞成紗錠，或不卷繞，在線短切。
本發(fā)明的有益效果：短切絲束預(yù)浸帶，對比其他的非連續(xù)復(fù)合材料，力學(xué)性能優(yōu)越，同時還具備非連續(xù)復(fù)合材料成型工藝的簡單和批量生產(chǎn)的優(yōu)勢；對比自動鋪纖機使用的分切預(yù)浸帶，絲束預(yù)浸帶的制備工藝大大縮減，分切必然會切斷部分纖維，導(dǎo)致纖維的力學(xué)性能不能充分發(fā)揮，絲束預(yù)浸帶沒有這個缺陷；分切絲束預(yù)浸帶由于復(fù)雜的工藝，復(fù)雜工藝中的耗材，成本非常高，絲束預(yù)浸帶工藝簡單，沒有或極少耗材，成本低；分切預(yù)浸帶的工藝決定了帶子的長度很短，不能有效地保證自動鋪纖機長時間的工作，絲束預(yù)浸帶源自原始纖維紗錠，可以做到原始纖維紗錠一樣的長度，保證了自動鋪纖機長時間工作，不用換紗錠；分切預(yù)浸帶必須通過冷庫儲存，絲束預(yù)浸帶可長時間常溫儲存。傳統(tǒng)的濕法纏繞有很多弊端，樹脂需要臨時配制，工作環(huán)境差，現(xiàn)場臟亂，纏繞機速度上不去，濕法纏繞的產(chǎn)品外觀差，纏繞過程纖維會滑動，固化過程需要旋轉(zhuǎn)制件，由于樹脂的不均與，只能發(fā)揮纖維的部分力學(xué)性能，制件的力學(xué)性能離散大，設(shè)計時取的安全系數(shù)高，這些弊端，在采用絲束預(yù)浸帶之后，全部可以改變。對于液體成型，獲取高的纖維含量，就需要把織物織造地非常密實，這又給后期的樹脂浸潤帶來困難，采用絲束預(yù)浸帶直接做密實織造，既可以得到密實的織物和很高的纖維含量，又可保證均勻、高效浸潤?？傊?，絲束預(yù)浸帶，這個創(chuàng)新的材料形態(tài)，可以集成現(xiàn)有纖維增強復(fù)合材料各類形態(tài)和工藝的優(yōu)勢，去除各形態(tài)和工藝的劣勢，是一個革命性的技術(shù)進步。
附圖說明
圖中，1.紗架；2.浸潤；3.驅(qū)動；4.卷繞(或在線短切)。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例
本發(fā)明一種生產(chǎn)絲束預(yù)浸帶的制備工藝，如圖所示。當(dāng)纖維絲束通過恒張力切向放卷紗架(1)出來，把多根纖維絲束送到樹脂浸潤裝置(2)，樹脂對每根絲束做獨立的預(yù)浸工藝，相互不影響，浸潤后的絲束預(yù)浸潤帶通過多棍驅(qū)動(3)，牽引到卷繞機(4)上，用精密交錯或平行卷繞方式把絲束預(yù)浸潤帶卷繞成紗錠，或不卷繞，在線短切。