CN106273552A - 一种生产丝束预浸带的制备工艺 - Google Patents
一种生产丝束预浸带的制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106273552A CN106273552A CN201510268652.8A CN201510268652A CN106273552A CN 106273552 A CN106273552 A CN 106273552A CN 201510268652 A CN201510268652 A CN 201510268652A CN 106273552 A CN106273552 A CN 106273552A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- prepreg tape
- tow prepreg
- resin
- tow
- preparation technology
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2007/00—Flat articles, e.g. films or sheets
- B29L2007/007—Narrow strips, e.g. ribbons, tapes, bands
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
本发明公开一种生产丝束预浸带的制备工艺,适应于碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高分子聚乙烯纤维等特种纤维。本工艺是采用创新的树脂配方和独特的浸润工艺,将树脂与纤维丝束均匀浸润,形成丝束预浸带,可常温储存、粘性可控,是复合材料领域一个创新的材料形态。替代传统湿法缠绕工艺,极大提升缠绕工艺的效率、厂房洁净、产品性能与质量;替代航空常用的分切预浸带,简化了工艺流程,极大地降低了成本;采用该丝束预浸带和纺织技术制备预成型体,可以免去后续树脂注入的工序,简化工艺流程,提升复合材料制件的性能与质量。
Description
技术领域
本发明属于复合材料领域,是纤维增强树脂复合材料的新的材料形态,对现有的复合材料形态替代,可以完成效率更高,性能更优秀,成本更低的复合材料制件。
背景技术
纤维增强复合材料是复合材料中最大的一项,纤维与树脂共同构成复合材料,从人类发展的技术看,目前纤维与树脂结合形成复合材料和制件主要有四类:第一类是非连续材料,纤维短切后,直接或通过毡的方式与树脂结合,形成非连续基础复合材料;第二类是预浸料,连续纤维或织物与树脂结合,形成片状预浸料;第三类是缠绕拉挤工艺,纤维通过树脂槽,浸润树脂,然后通过缠绕或模腔,一步完成复合材料的制备与制件工艺;第四类是液体成型工艺,将纤维利用纺织技术织造成预成型体,然后铺放到模具中,泵入树脂,完成材料复合和制件工艺。
上述纤维与树脂的复合及成型工艺,各有优劣,整合各工艺优点,去除缺点,是复合材料创新的重要空间。
非连续材料的成型工艺简单,可以批量生产,但是纤维短切后,不能体现连续纤维复合材料优越的力学性能。
预浸料的制备,经典的制备分两步工序,第一是制备树脂膜,把树脂均匀涂敷在离型纸上,第二步是浸润工艺,将上下两层带树脂膜的离型纸覆盖在多根丝束的纤维面或织物上,通过多对精密轧辊把树脂压到纤维中,确保每根微纤维被树脂充分“湿润”。如果要制备比较复杂型面的航空制件,需要把上面的单向预浸料做分切成6.35毫米宽的窄带,采用自动铺纤机铺放材料在模具上,工艺路线很繁琐,分切的预浸带成本非常高。
缠绕工艺是一个纤维到制件的直接工艺,是一种低成本复合材料制造工艺,传统的工艺是采用湿法工艺,把纤维导入到液体的树脂槽中,浸润树脂后,利用挤压辊把多余树脂挤掉,然后在制件模芯上完成缠绕,工作环境差,模芯转快后树脂摔出,树脂分布不均匀,纤维性能发挥小。
液体成型工艺也是一个纤维到制件的直接工艺,为了提升制件的力学性能,纤维含量就要大,织物就需要制得紧密,这个为后面液体树脂的充分、均匀浸润形成矛盾。
发明内容
本发明就是要整合上述工艺的优势,去除劣势,制备出一种新型的纤维增强复合材料,替代传统材料与工艺,提升制件性能,提高工作效率,降低复合材料成本,解决复合材料制件低成本、批量生产的问题,为复合材料领域提供创新的解决方案。
本发明要解决的问题是通过以下的技术方案来实现的:研发特殊的热固性树脂,这些树脂主要是指环氧树脂,也包括酚醛、双马来等树脂,这些树脂都要实现常温储存时间长(大于7天),便于热熔胶法浸润,对各类纤维丝束的微纤维完全、充分浸润;对碳纤维、玻璃纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维纱锭,通过恒张力切向放卷,把多根纤维丝束送到树脂浸润装置中,树脂对每根丝束做独立的浸润工艺,相互不影响,浸润后的丝束预浸带通过多辊驱动,牵引到卷绕机上,用精密交错或平行卷绕方式把丝束预浸带卷绕成纱锭,或不卷绕,在线短切。
本发明的有益效果:短切丝束预浸带,对比其他的非连续复合材料,力学性能优越,同时还具备非连续复合材料成型工艺的简单和批量生产的优势;对比自动铺纤机使用的分切预浸带,丝束预浸带的制备工艺大大缩减,分切必然会切断部分纤维,导致纤维的力学性能不能充分发挥,丝束预浸带没有这个缺陷;分切丝束预浸带由于复杂的工艺,复杂工艺中的耗材,成本非常高,丝束预浸带工艺简单,没有或极少耗材,成本低;分切预浸带的工艺决定了带子的长度很短,不能有效地保证自动铺纤机长时间的工作,丝束预浸带源自原始纤维纱锭,可以做到原始纤维纱锭一样的长度,保证了自动铺纤机长时间工作,不用换纱锭;分切预浸带必须通过冷库储存,丝束预浸带可长时间常温储存。传统的湿法缠绕有很多弊端,树脂需要临时配制,工作环境差,现场脏乱,缠绕机速度上不去,湿法缠绕的产品外观差,缠绕过程纤维会滑动,固化过程需要旋转制件,由于树脂的不均与,只能发挥纤维的部分力学性能,制件的力学性能离散大,设计时取的安全系数高,这些弊端,在采用丝束预浸带之后,全部可以改变。对于液体成型,获取高的纤维含量,就需要把织物织造地非常密实,这又给后期的树脂浸润带来困难,采用丝束预浸带直接做密实织造,既可以得到密实的织物和很高的纤维含量,又可保证均匀、高效浸润。总之,丝束预浸带,这个创新的材料形态,可以集成现有纤维增强复合材料各类形态和工艺的优势,去除各形态和工艺的劣势,是一个革命性的技术进步。
附图说明
图中,1.纱架;2.浸润;3.驱动;4.卷绕(或在线短切)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本发明一种生产丝束预浸带的制备工艺,如图所示。当纤维丝束通过恒张力切向放卷纱架(1)出来,把多根纤维丝束送到树脂浸润装置(2),树脂对每根丝束做独立的预浸工艺,相互不影响,浸润后的丝束预浸润带通过多棍驱动(3),牵引到卷绕机(4)上,用精密交错或平行卷绕方式把丝束预浸润带卷绕成纱锭,或不卷绕,在线短切。
Claims (5)
1.一种生产丝束预浸带的制备工艺,其特征在于:直接将碳纤维、玻璃纤维、芳纶及超高分子量聚乙烯等特种纤维纱锭放卷,直接并对每根丝束独立的热熔法浸润树脂,并把制备好的丝束预浸带,按照精密交错或平行卷绕的方式卷绕成纱锭形状,或者在线短切,常温储存大于7天,材料粘性可调。
2.根据权利要求1所述的一种生产丝束预浸带的制备工艺,其特征在于:对放卷出来的单根丝束或多根丝束的每一根独立做树脂浸润,而且是采用热熔胶法的。
3.根据权利要求1所述的一种生产丝束预浸带的制备工艺,其特征在于:制备的丝束预浸带按照精密交错或平行卷绕方式,卷绕成纱锭,也包括用离型纸或离型膜做每层丝束的间隔;也可以不卷绕,在线短切。
4.根据权利要求1所述的一种生产丝束预浸带的制备工艺,其特征在于:可以在常温储存,不需要冷库储存,常温储存期大于7天。
5.根据权利要求1所述的一种生产丝束预浸带的制备工艺,其特征在于:树脂的粘性是可以调整的,尤其是调整为不粘的状态。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510268652.8A CN106273552A (zh) | 2015-05-22 | 2015-05-22 | 一种生产丝束预浸带的制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510268652.8A CN106273552A (zh) | 2015-05-22 | 2015-05-22 | 一种生产丝束预浸带的制备工艺 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106273552A true CN106273552A (zh) | 2017-01-04 |
Family
ID=57633194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510268652.8A Withdrawn CN106273552A (zh) | 2015-05-22 | 2015-05-22 | 一种生产丝束预浸带的制备工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106273552A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111098427A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-05-05 | 深圳市郎搏万先进材料有限公司 | 一种丝束预浸料、以及复合材料高压储氢罐及其制备工艺 |
CN116551889A (zh) * | 2023-07-11 | 2023-08-08 | 山东中恒景新碳纤维科技发展有限公司 | 一种纤维预浸料的铺贴方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE68901908T2 (de) * | 1988-10-13 | 1992-12-17 | Conoco Inc | Verfahren zur herstellung von mesophasepech. |
CN1282288A (zh) * | 1997-10-17 | 2001-01-31 | 智索股份有限公司 | 含有纤维的热塑性树脂组合物的制造方法 |
CN102529822A (zh) * | 2010-12-23 | 2012-07-04 | 中国第一汽车集团公司 | 一种商用车用长玻纤增强聚丙烯(pp)脚踏板 |
CN102596526A (zh) * | 2009-11-06 | 2012-07-18 | 株式会社神户制钢所 | 强化用纤维束的连接方法、长纤维强化热塑性树脂颗粒的制造方法及卷绕体 |
CN103087376A (zh) * | 2011-11-03 | 2013-05-08 | 辽宁辽杰科技有限公司 | 一种连续玻璃纤维壁纸材料及其制备方法 |
CN103847111A (zh) * | 2012-12-01 | 2014-06-11 | 北京化工大学 | 一种连续纤维增强热塑性树脂片材的成型方法 |
CN203765830U (zh) * | 2013-12-10 | 2014-08-13 | 东华大学 | 熔融树脂法制备预浸纱系统 |
-
2015
- 2015-05-22 CN CN201510268652.8A patent/CN106273552A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE68901908T2 (de) * | 1988-10-13 | 1992-12-17 | Conoco Inc | Verfahren zur herstellung von mesophasepech. |
CN1282288A (zh) * | 1997-10-17 | 2001-01-31 | 智索股份有限公司 | 含有纤维的热塑性树脂组合物的制造方法 |
CN102596526A (zh) * | 2009-11-06 | 2012-07-18 | 株式会社神户制钢所 | 强化用纤维束的连接方法、长纤维强化热塑性树脂颗粒的制造方法及卷绕体 |
CN102529822A (zh) * | 2010-12-23 | 2012-07-04 | 中国第一汽车集团公司 | 一种商用车用长玻纤增强聚丙烯(pp)脚踏板 |
CN103087376A (zh) * | 2011-11-03 | 2013-05-08 | 辽宁辽杰科技有限公司 | 一种连续玻璃纤维壁纸材料及其制备方法 |
CN103847111A (zh) * | 2012-12-01 | 2014-06-11 | 北京化工大学 | 一种连续纤维增强热塑性树脂片材的成型方法 |
CN203765830U (zh) * | 2013-12-10 | 2014-08-13 | 东华大学 | 熔融树脂法制备预浸纱系统 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111098427A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-05-05 | 深圳市郎搏万先进材料有限公司 | 一种丝束预浸料、以及复合材料高压储氢罐及其制备工艺 |
CN116551889A (zh) * | 2023-07-11 | 2023-08-08 | 山东中恒景新碳纤维科技发展有限公司 | 一种纤维预浸料的铺贴方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7311925B2 (ja) | 複合繊維および繊維を生成する方法 | |
CN102039684B (zh) | 用于制造复合体的方法和复合体制造装置 | |
CN102700153B (zh) | 纤维复合材料传动轴的连续拉挤制造方法及其生产装置 | |
CN108372667A (zh) | 一种纤维增强复合材料缠压成型工艺及装置 | |
US9707724B2 (en) | Methods and apparatus associated with narrow tows fabricated from large-tow preforms | |
KR102334459B1 (ko) | 연속섬유 보강 열가소성 수지 복합재료 및 그 제조방법 | |
US11141935B2 (en) | Continuous fibrous tape comprising fibres and method for making such tape | |
CN106194046A (zh) | 一种多层耐磨擦碳纤维连续抽油杆及制备装置和制备方法 | |
CN104265047A (zh) | 玻璃纤维缠绕增强聚氨酯树脂锥形电杆及其制备方法 | |
CN111720631A (zh) | 一种高环刚度的拉缠frp管及其制备方法 | |
CN110281550A (zh) | 一种可织造连续纤维增强热塑性预浸带的制备方法及制品 | |
KR20120118430A (ko) | 조방사 다발, 조방사 다발의 제조 방법 및 워크피스의 제조 방법 | |
US20070101561A1 (en) | Needled glass mat | |
CN106273552A (zh) | 一种生产丝束预浸带的制备工艺 | |
CN104527104B (zh) | 一种中空复合板木塑复合材料的连续化成型装置及其应用 | |
CN103707561B (zh) | 一种夹芯层复合材料灯杆及其快速成型方法 | |
CN108481764A (zh) | 一种利用混合纤维制备格栅条带的方法及装置 | |
CN106313582A (zh) | 一种丝束预浸带缠绕铺放工艺 | |
CN103956217B (zh) | 混杂纤维复合芯成型工艺及复合芯制造装置 | |
AU2010280570B2 (en) | Method for making a core having built-in cross-linking fibers for composite material panels, resulting panel, and device | |
RU190601U1 (ru) | Опора из стекловолокна, выполненная методом намотки | |
CN104265049B (zh) | 玻璃纤维缠绕复合材料锥形电杆的制备方法 | |
CN109693400A (zh) | 一种纺织用柔性纱的制备方法 | |
CN216443105U (zh) | 一种胶膜法制备预浸料设备 | |
KR100580226B1 (ko) | 그라우팅용 frp 파이프 및 그 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20170104 |
|
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |