CN106827353B - 连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺，其创新点在于：其加工工艺的具体步骤是：步骤a、将两片连续纤维增强热塑板材分别贴合在模具的阴模和阳模上；步骤b、将模具的阴模和阳模进行合模，且两片连续纤维增强热塑板材之间有间隙，并持续对模具的阴模和阳模的真空吸附孔进行抽气形成负压；步骤c、将热塑性发泡树脂材料注塑到模具内的两片连续纤维增强热塑板材之间的间隙内，然后快速退模，使得热塑性发泡树脂材料保压成型，待成型后不再对模具的阴模和阳模的真空吸附孔抽气，最后退模，冷却后取出制得的连续纤维增强热塑夹心发泡板。本发明不仅力学性能好，而且重量轻，耐高温，耐老化，耐腐蚀，耐候性强，使用寿命长。

Description

连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺
技术领域
本发明具体涉及一种连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺。
背景技术
目前我国汽车的地板、侧板和顶板等所用的复合板材有的是竹编胶合板，它是通过胶水将多片竹编板胶合加工而成，但是这种板材不仅重量较重，且容易受潮不耐腐蚀，需要频繁更换，使得使用成本较高；有的是玻璃钢面板（铝板）与发泡芯材通过胶水粘接加工为一体，但是这种板材容易发生老化分层的现象，即玻璃钢面板与发泡芯材脱离分层，从而使得板材受损报废，因此，急需设计一种不仅生产工艺简单、力学性能好，而且重量轻、使用寿命长的复合板材。
发明内容
本发明的目的是：提供一种不仅力学性能好，而且重量轻，耐高温，耐老化，耐腐蚀，耐候性强，使用寿命长的连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺，其创新点在于：其加工工艺的具体步骤是：
步骤a、将两片连续纤维增强热塑板材分别贴合在模具的阴模和阳模上，通过对模具的阴模和阳模上分别预设的真空吸附孔进行抽气形成负压，使得连续纤维增强热塑板材紧密吸附在模具的阴模和阳模上；
步骤b、将模具的阴模和阳模进行合模，且两片连续纤维增强热塑板材之间有间隙，并持续对模具的阴模和阳模的真空吸附孔进行抽气形成负压；
步骤c、将热塑性发泡树脂材料注塑到模具内的两片连续纤维增强热塑板材之间的间隙内，然后快速退模，即模具的阴模和阳模分离一定距离后热塑性发泡树脂材料进行发泡，然后保压成型，使得连续纤维增强热塑板材与热塑性发泡树脂材料结合为一体，待成型后不再对模具的阴模和阳模的真空吸附孔抽气，最后退模，冷却后取出制得的连续纤维增强热塑夹心发泡板。
在上述技术方案中，所述步骤a中的模具的阴模和阳模上的真空吸附孔的直径控制在0.3~0.5mm范围内，且阴模和阳模上相邻的真空吸附孔之间的间距控制在5~10cm范围内。
在上述技术方案中，所述步骤a中对模具的阴模和阳模的真空吸附孔吸附的压力控制在0.8~1.2MPa范围内。
在上述技术方案中，所述步骤a中模具的阴模内腔的温度始终控制在75~85℃范围内。
在上述技术方案中，所述步骤b中的两片连续纤维增强热塑板材之间的间隙控制在8~15cm范围内。
在上述技术方案中，所述步骤c中的热塑性发泡树脂材料是聚乙烯树脂、聚丙乙烯树脂中的一种。
在上述技术方案中，所述步骤c中的热塑性发泡树脂材料通过温度为180~210℃的单螺杆注塑到模具内的两片连续纤维增强热塑板材之间的间隙内。
在上述技术方案中，所述步骤c中的热塑性发泡树脂材料的发泡倍率为2~3倍，模具的阳模的快速退模的距离控制在1~2mm范围内。
在上述技术方案中，所述步骤c中的保压成型的时间控制在2~4分钟范围内。
本发明所具有的积极效果是：采用本发明的连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺后，由于本发明其加工工艺的具体步骤是：步骤a、将两片连续纤维增强热塑板材分别贴合在模具的阴模和阳模上，通过对模具的阴模和阳模上分别预设的真空吸附孔进行抽气形成负压，使得连续纤维增强热塑板材紧密吸附在模具的阴模和阳模上；步骤b、将模具的阴模和阳模进行合模，且两片连续纤维增强热塑板材之间有间隙，并持续对模具的阴模和阳模的真空吸附孔进行抽气形成负压；步骤c、将热塑性发泡树脂材料注塑到模具内的两片连续纤维增强热塑板材之间的间隙内，然后快速退模，即模具的阴模和阳模分离一定距离后热塑性发泡树脂材料进行发泡，然后保压成型，使得连续纤维增强热塑板材与热塑性发泡树脂材料结合为一体，待成型后不再对模具的阴模和阳模的真空吸附孔抽气，最后退模，冷却后取出制得的连续纤维增强热塑夹心发泡板;本发明创新点在于使用连续纤维增强的热塑板材作为夹芯板材的面层，它可以对板材的整体起到很好的增强作用，那是因为，它具有很好的力学性能，高强度，高模量，耐高温，耐腐蚀，耐候性等优点，使用热塑性发泡树脂作为中间的夹心层，发泡的热塑性树脂具有高强度，比重轻等有点，既可以作为芯材的增强也可以减轻板材的整体重量；本发明的模具始终保持在使用的发泡树脂成型需要的最好温度上，在快速退模后需要板材在模具中保压一段时间，约3-5min，使板材能够在最适当的温度条件下成型，防止板材过快的冷却导致板材中材料的内应力没有消除，会发生板材弯曲的现象。本发明的加工工艺不仅生产效率高，生产一张板的时间大概为5min左右，而且能使发泡的热塑性发泡树脂材料在熔融的状态下与面板相互结合，生产出的板材面层与芯材的结合强度非常高，不会存在粘接不牢固，分层等现象，通过这种工艺生产的板材的使用寿命可以大大的提高5-10年。本发明不仅力学性能好，而且重量轻，耐高温，耐老化，耐腐蚀，耐候性强，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明一种生产加工的流程示意图；
图中标记：1-阴膜、2-阳膜、3-注塑孔、4-真空吸附孔、5-热塑性发泡树脂、6-产品。
具体实施方式
以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
如图1所示，一种连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺，其加工工艺的具体步骤是：
步骤a、将两片连续纤维增强热塑板材分别贴合在模具的阴模1和阳模2上，通过对模具的阴模1和阳模2上分别预设的真空吸附孔进行抽气形成负压，使得连续纤维增强热塑板材紧密吸附在模具的阴模1和阳模2上；
所述步骤a中的模具的阴模1和阳模2上的真空吸附孔的直径控制在0.3~0.5mm范围内，且阴模1和阳模2上相邻的真空吸附孔之间的间距控制在5~10cm范围内。本发明所述模具的真空吸附孔的孔径不宜过大，容易导致热塑性发泡树脂材料在注塑过程中随着负压被吸入孔中，导致模具的真空吸附孔堵塞。
所述步骤a中对模具的阴模1和阳模2的真空吸附孔吸附的压力控制在0.8~1.2MPa范围内。
所述步骤a中模具的阴模1内腔的温度始终制在75~85℃范围内。
步骤b、将模具的阴模1和阳模2进行合模，且两片连续纤维增强热塑板材之间有间隙，并持续对模具的阴模1和阳模2的真空吸附孔进行抽气形成负压；
所述步骤b中的两片连续纤维增强热塑板材之间的间隙控制在8~15cm范围内。
步骤c、将热塑性发泡树脂材料注塑到模具内的两片连续纤维增强热塑板材之间的间隙内，然后快速退模，即模具的阴模1和阳模2分离一定距离后热塑性发泡树脂材料进行发泡，然后保压成型，使得连续纤维增强热塑板材与热塑性发泡树脂材料结合为一体，待成型后不再对模具的阴模1和阳模2的真空吸附孔抽气，最后退模，通过自然冷却后取出制得的连续纤维增强热塑夹心发泡板，冷却的时间为3~5分钟。模具的阴模1内腔的温度根据使用不同的热塑性发泡树脂调节，也就是热塑性发泡树脂冷却结晶的最佳温度，一旦模具的温度高于或低于这个温度，需要及时对模具加热或冷却。
所述步骤c中的热塑性发泡树脂材料是聚乙烯（PE）树脂、聚丙乙烯（PP）树脂中的一种。
所述步骤c中的热塑性发泡树脂材料通过温度为180~210℃的单螺杆注塑到模具内的两片连续纤维增强热塑板材之间的间隙内。
所述步骤c中的热塑性发泡树脂材料的发泡倍率为2~3倍，模具的阳模2的快速退模的距离控制在1~2mm范围内。
所述步骤c中的保压成型的时间控制在2~4分钟范围内。
本发明的模具始终保持在使用的发泡树脂成型需要的最好温度上，在快速退模后需要板材在模具中保压一段时间，约3-5min，使板材能够在最适当的温度条件下成型，防止板材过快的冷却导致板材中材料的内应力没有消除，会发生板材弯曲的现象。
本发明将连续纤维增强的热塑板材作为夹芯板材的面层，它可以对板材的整体起到很好的增强作用，那是因为，它具有很好的力学性能，高强度，高模量，耐高温，耐腐蚀，耐候性等优点，使用热塑性发泡树脂作为中间的夹心层，发泡的热塑性树脂具有高强度，比重轻等有点，既可以作为芯材的增强也可以减轻板材的整体重量；本发明的加工工艺不仅生产效率高，生产一张板的时间大概为5min左右，而且能使发泡的热塑性发泡树脂材料在熔融的状态下与面板相互结合，生产出的板材面层与芯材的结合强度非常高，不会存在粘接不牢固，分层等现象，通过这种工艺生产的板材的使用寿命可以大大的提高5-10年。本发明不仅力学性能好，而且重量轻，耐高温，耐老化，耐腐蚀，耐候性强，使用寿命长。

Claims (7)

1.一种连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺，其特征在于：其加工工艺的具体步骤是：
步骤a、将两片连续纤维增强热塑板材分别贴合在模具的阴模(1)和阳模(2)上，通过对模具的阴模(1)和阳模(2)上分别预设的真空吸附孔进行抽气形成负压，使得连续纤维增强热塑板材紧密吸附在模具的阴模(1)和阳模(2)上，其中，所述模具的阴模(1)内腔的温度始终控制在75～85℃范围内；
步骤b、将模具的阴模(1)和阳模(2)进行合模，且两片连续纤维增强热塑板材之间有间隙，并持续对模具的阴模(1)和阳模(2)的真空吸附孔进行抽气形成负压；
步骤c、将热塑性发泡树脂材料通过温度为180～210℃的单螺杆注塑到模具内的两片连续纤维增强热塑板材之间的间隙内，然后快速退模，即模具的阴模(1)和阳模(2)分离一定距离后热塑性发泡树脂材料进行发泡，然后保压成型，使得连续纤维增强热塑板材与热塑性发泡树脂材料结合为一体，待成型后不再对模具的阴模(1)和阳模(2)的真空吸附孔抽气，最后退模，冷却后取出制得的连续纤维增强热塑夹心发泡板。
2.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺，其特征在于：所述步骤a中的模具的阴模(1)和阳模(2)上的真空吸附孔的直径控制在0.3～0.5mm范围内，且阴模(1)和阳模(2)上相邻的真空吸附孔之间的间距控制在5～10cm范围内。
3.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺，其特征在于：所述步骤a中对模具的阴模(1)和阳模(2)的真空吸附孔吸附的压力控制在0.8～1.2MPa范围内。
4.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺，其特征在于：所述步骤b中的两片连续纤维增强热塑板材之间的间隙控制在8～15cm范围内。
5.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺，其特征在于：所述步骤c中的热塑性发泡树脂材料是聚乙烯树脂、聚丙乙烯树脂中的一种。
6.根据权利要求1或5所述的连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺，其特征在于：所述步骤c中的热塑性发泡树脂材料的发泡倍率为2～3倍，模具的阳模(2)的快速退模的距离控制在1～2mm范围内。
7.根据权利要求1或3所述的连续纤维增强热塑夹心发泡板的加工工艺，其特征在于：所述步骤c中的保压成型的时间控制在2～4分钟范围内。
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