連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱塑性復(fù)合板材的生產(chǎn)設(shè)備，尤其涉及一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合板主要用于薄板領(lǐng)域，在中厚板領(lǐng)域由于復(fù)合成本過高且生產(chǎn)工藝麻煩導(dǎo)致成本居高不下，因此中厚板大多采用三明治結(jié)構(gòu)，使用連續(xù)纖維增強(qiáng)的表皮與發(fā)泡芯板進(jìn)行復(fù)合從而得到一種輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合板。
[0003]在實(shí)際生產(chǎn)中往往先單獨(dú)復(fù)合表皮，單獨(dú)擠出生產(chǎn)芯板，再整體進(jìn)行復(fù)合制成最終三明治板，由于使用熱塑性塑料作為基體，單獨(dú)的皮層復(fù)合工藝及芯板擠出工藝都涉及到材料的加溫熔化及冷卻定型，加溫后的溫度反而需要消耗能量使其快速冷卻，同時(shí)下道工序又需要重復(fù)加溫，浪費(fèi)了大量的能源，同時(shí)也使得整體生產(chǎn)過程極為復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備，具體技術(shù)方案如下:
一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備，包括多組前熱塑復(fù)合單元、前傳送加熱單元、擠出機(jī)、擠出復(fù)合單元、切割單元、存料單元，以上各單元依順序連接，其中:
所述多組前熱塑復(fù)合單元包括多個(gè)平行的放卷軸和成卷固定在放卷軸上的連續(xù)纖維增強(qiáng)片材、牽引軸輥、上下面平行加熱器；
所述前傳送加熱單元包括第一復(fù)合輥、單面紅外加熱器；
所述擠出復(fù)合單元包括第二復(fù)合棍和多對(duì)冷卻復(fù)合排輥。
[0005]在該所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備中，生產(chǎn)線前段的運(yùn)動(dòng)通過牽引軸輥實(shí)現(xiàn)，表層分別在兩個(gè)熱塑復(fù)合單元中首先進(jìn)行熱塑性復(fù)合且在不完全冷卻的情況下輸送到擠出模頭附近，在輸送的過程中再使用紅外加熱器對(duì)第二次復(fù)合的內(nèi)側(cè)面進(jìn)行加熱，然后在將中間材料通過擠出模頭擠出在其中的一層表層上，為了使得中間材料均勻分布，擠出機(jī)需裝配對(duì)應(yīng)的熔體泵，控制擠出機(jī)的出口流量，另一面表層也經(jīng)過同樣的熱塑復(fù)合單元與該表層相會(huì)，貼合起來，進(jìn)入擠出復(fù)合單元進(jìn)行輥壓復(fù)合，然后經(jīng)過多對(duì)小的排輥進(jìn)行冷卻后，進(jìn)入切割單元，最后進(jìn)入存料單元，例如自動(dòng)收卷單元。
[0006]進(jìn)一步的改進(jìn)在于:連續(xù)纖維增強(qiáng)片材為連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料單向帶，或纖維布、纖維氈增強(qiáng)的熱塑性塑料皮層
進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述若干個(gè)放卷軸匯總處設(shè)有牽引軸輥，所述牽引軸輥上半軸使用氣缸對(duì)多層連續(xù)纖維增強(qiáng)片材進(jìn)行壓緊。
[0007]進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述上下面平行加熱器為紅外線加熱裝置或超聲波加熱裝置，上下面的兩塊加熱塊平行排列介于連續(xù)纖維增強(qiáng)片材上下面，間隔距離5-100mm，其加熱塊高度可通過螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0008]進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述第一復(fù)合輥、第二復(fù)合棍和多對(duì)冷卻復(fù)合排輥可通過氣壓調(diào)節(jié)對(duì)輥之間的壓力，所述復(fù)合輥內(nèi)部通水進(jìn)行恒溫保溫處理。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備，主要是針對(duì)三明治型(皮層+材料板+皮層)板材的生產(chǎn)，避免生產(chǎn)過程中的多步加熱冷卻，設(shè)備集中簡單，工藝上得到了簡化，大幅度降低了生產(chǎn)能耗成本，提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]其中:1-前熱塑復(fù)合單元，101-放卷軸，102-連續(xù)纖維增強(qiáng)片材，103-牽引軸棍，104-上下面平行加熱器，2-前傳送加熱單元，201-第一復(fù)合輥，202-單面紅外加熱器，3-擠出機(jī)，4-擠出復(fù)合單元，401-第二復(fù)合棍，402-冷卻復(fù)合排輥，5-切割單元，6-存料單元。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了加深本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對(duì)保護(hù)范圍構(gòu)成限定。
[0013]一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備，包括兩組前熱塑復(fù)合單元1、前傳送加熱單元2、擠出機(jī)3、擠出復(fù)合單元4、橫切、縱切單元5、存料單元6，以上各單元依順序連接，其中:
所述兩組前熱塑復(fù)合單元I包括三個(gè)平行的放卷軸101和成卷固定在放卷軸上的連續(xù)纖維增強(qiáng)片材102、牽引軸輥103、上下面平行加熱器104，連續(xù)纖維增強(qiáng)片材102為連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性聚丙烯塑料單向帶，所述三個(gè)放卷軸101匯總處設(shè)有牽引軸輥103，所述牽引軸輥103上半軸使用氣缸對(duì)多層連續(xù)纖維增強(qiáng)片材102進(jìn)行壓緊，所述上下面平行加熱器104為紅外線加熱裝置，上下面的兩塊加熱塊平行排列介于連續(xù)纖維增強(qiáng)片材102上下面，間隔距離20mm，其加熱塊高度可通過螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié)；
所述前傳送加熱單元2包括第一復(fù)合輥201、單面紅外加熱器202 ；
所述擠出復(fù)合單元4包括第二復(fù)合棍401和多對(duì)冷卻復(fù)合排輥402 ；
所述第一復(fù)合輥201、第二復(fù)合棍401和多對(duì)冷卻復(fù)合排輥402可通過氣壓調(diào)節(jié)對(duì)輥之間的壓力，所述復(fù)合輥內(nèi)部通水進(jìn)行恒溫保溫處理。
[0014]該實(shí)施例提供的一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性聚丙烯三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備，只需將上下表層的的熱塑性纖維層(包括三層連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯)通過前熱塑單元各自復(fù)合，無需經(jīng)過冷卻，然后通過擠出機(jī)在兩表層之間加入熔融狀態(tài)的PP材料，直接進(jìn)入擠出復(fù)合單元，經(jīng)過第二復(fù)合輥之后，再經(jīng)過多對(duì)冷卻復(fù)合排輥，此過程中，溫度散去，逐步冷卻，然后進(jìn)入切割單元，按照規(guī)定要求的大小切割，進(jìn)入后續(xù)的存料單元。
[0015]按照傳統(tǒng)思維，對(duì)于三明治型的板材加工，首先將上下表皮層分別加工好，其復(fù)合生產(chǎn)溫度在180°C以上然后冷卻至室溫收卷，將擠出的PP膜單獨(dú)生產(chǎn)好收卷，擠出PP膜過程中對(duì)PP粒子加溫在230度左右然后冷卻收卷，再將復(fù)合好的上下表層，芯板的PP膜整體送入復(fù)合機(jī)一起加熱，加熱溫度210°C，復(fù)合好后使用冷卻設(shè)備快速冷卻在進(jìn)行切割程序，如上所述整體生產(chǎn)三明治板材的過程中進(jìn)行了四次加溫冷卻，能耗極高。
[0016]本實(shí)施例的有益效果:該實(shí)施例提供的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備，針對(duì)新型的三明治型板材的加工，加工過程簡單化，設(shè)備也簡單化，在上下表層的復(fù)合時(shí)，不需要冷卻裝置，保持120-150°C的溫度送入擠出模頭區(qū)，若傳送過程中熱散失過快，還可以使用紅外加熱器對(duì)復(fù)合面進(jìn)行二次加熱，然后直接加上熔融狀態(tài)高溫PP料之后直接對(duì)上下表層進(jìn)行復(fù)合，相比傳統(tǒng)工藝，一次加熱后其余溫一直帶到了最終復(fù)合中，整體中間生產(chǎn)過程不進(jìn)行冷卻，并且生產(chǎn)效率也得到了提高，能夠節(jié)約中間能源，根據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)使用新的連續(xù)生產(chǎn)線以后相對(duì)能耗降低50%以上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備，包括多組前熱塑復(fù)合單元(I)、前傳送加熱單元(2)、擠出機(jī)(3)、擠出復(fù)合單元(4)、切割單元(5)、存料單元(6)，以上各單元依順序連接，其特征在于: 所述多組前熱塑復(fù)合單元(I)包括多個(gè)平行的放卷軸(101)和成卷固定在放卷軸(101)上的連續(xù)纖維增強(qiáng)片材(102)、牽引軸輥(103)、上下面平行加熱器(104); 所述前傳送加熱單元(2 )包括第一復(fù)合輥(201)、單面紅外加熱器(202 ); 所述擠出復(fù)合單元(4)包括第二復(fù)合棍(401)和多對(duì)冷卻復(fù)合排輥(402)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:連續(xù)纖維增強(qiáng)片材(102)為連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料單向帶，或纖維布、纖維氈增強(qiáng)的熱塑性塑料皮層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述若干個(gè)放卷軸(101)匯總處設(shè)有牽引軸輥(103)，所述牽引軸輥(103)上半軸使用氣缸對(duì)多層連續(xù)纖維增強(qiáng)片材(102)進(jìn)行壓緊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的任意一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述上下面平行加熱器(104)為紅外線加熱裝置或超聲波加熱裝置，上下面的兩塊加熱塊平行排列介于連續(xù)纖維增強(qiáng)片材(102)上下面，間隔距離5-100mm，其加熱塊高度可通過螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述第一復(fù)合輥(201)、第二復(fù)合棍(401)和多對(duì)冷卻復(fù)合排輥(402)可通過氣壓調(diào)節(jié)對(duì)輥之間的壓力，所述復(fù)合輥內(nèi)部通水進(jìn)行恒溫保溫處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備,包括多組前熱塑復(fù)合單元、前傳送加熱單元、擠出機(jī)、擠出復(fù)合單元、切割單元、存料單元，以上各單元依順序連接，發(fā)明的有益效果：發(fā)明提供的一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性三明治結(jié)構(gòu)板材的生產(chǎn)設(shè)備，避免生產(chǎn)過程中的多步加熱冷卻，設(shè)備集中簡單，工藝上得到了簡化，大幅度降低了生產(chǎn)能耗成，提高了生產(chǎn)效率。
【IPC分類】B29C47-06, B29C47-08, B29C47-10, B29C47-78
【公開號(hào)】CN104552861
【申請?zhí)枴緾N201510038471
【發(fā)明人】朱華平, 張雷鳴, 楊宇, 張澤, 王惠
【申請人】江蘇奇一科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月27日