CN109080172A - 一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法，该拼接方法对待分切的预浸料进行热压，可以利用预浸料表面的自粘性将两段预浸料拼接为一个整体，随后进行分切处理。该方法大大提高了自动铺放效率，降低了生产成本，同时保障了拼接区域的质量稳定性和可靠性。

Description

一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法
技术领域
本发明涉及一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法，属于预浸丝束自动铺放成型技术领域。
背景技术
预浸丝束自动铺放成型技术是通过多轴联动的铺放头实现对不同数量的预浸丝束自动传送、铺叠、加热、压实、切割、重启等功能，按照程序设定的路径在模具上铺叠压实的技术，是提升飞机复合材料用量的先进自动化制造技术。预浸丝束自动铺放成型技术相比自动铺带以及纤维缠绕成型有更好的适应性，能够用于具有复杂曲面结构的大型复材构件，通过铺放工艺参数的精确控制能够大大提高复合材料制件的质量稳定性和可靠性。预浸丝束的高效铺放是目前自动铺放成型技术的重要发展方向，针对目前的自动铺丝设备而言，预浸丝束的铺放速度已接近铺放工艺允许的最大铺放速度，由于生产效率的需求，只能从减少预浸丝束上料以及换料的准备时间两个方面来提高自动铺放工艺的生产效率。因此自动铺丝设备对预浸丝束的长度提出较高的要求，目前预浸料生产的收卷长度一般为100~200m，需要将预浸丝束进行拼接，延长其长度，保证自动铺丝设备铺放效率。
传统的预浸丝束的拼接方法是在自动铺放设备的料箱中进行：当一卷预浸丝束铺放结束后，采用手机挤压的方法将新的预浸丝束料卷的头和当前预浸丝束料卷的尾部搭接在一起，使两段预浸丝束在手指压力下依靠树脂的自粘性粘连在一起。这种传统方法偶然因素较大，其拼接效果因人而异，难以保障拼接区域的质量稳定性和可靠性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法，该方法对待分切的预浸料进行热压，可以利用预浸料表面未固化树脂的自粘性将两段预浸料拼接为一个整体，随后进行分切处理。
为了实现本发明，其采用了如下技术方案：
一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法，其特征是在于：采用热压的方法将两段预浸丝束拼接为一个整体。
优选地，利用预浸丝束表面树脂的自粘性，以热压的方法将两段预浸丝束拼接为一个整体。
优选地，热压时，将两段预浸料的头尾以上下搭接的方式放在热压台上进行热拼接，在两段预浸料上下搭接处的上下表面覆盖脱模布以隔离预浸丝束和热压台。
优选地，所述预浸丝束为宽幅预浸丝束，采用多段宽幅预浸料进行拼接、分切之后可以得到超长预浸丝束。
通过调节热压温度、热压压力、热压时间以及搭接段的长度可以得到牢固可靠的预浸料拼接头，拼接结束后的宽幅预浸料进行分切处理，得到特定宽度的预浸丝束。优选地，热压工艺条件为：热压温度为30℃～80℃，热压压力为0.1MPa～0.6MPa，热压时间为1min～10min，两段预浸丝束搭接段的长度为20mm～60mm。
优选地，所述预浸丝束为热固性预浸丝束。
优选地，所述热固性预浸丝束包括环氧树脂基碳纤维增强预浸丝束、环氧树脂基玻璃纤维增强预浸丝束、双马树脂基碳纤维增强预浸丝束和双马树脂基玻璃纤维增强预浸丝束。
本发明的技术效果如下：
（1）该热压拼接的方法将拼接工序集成至分切环节中，减少了预浸丝束自动铺放过程中的换料准备时间，大大提高了自动铺放效率，降低了生产成本。
（2）获得了优选的热压工艺条件,得到了拼接区域的质量稳定性和可靠的产品。
（3）拼接得到的超长预浸丝束可以大规模应用于预浸丝束自动铺放成型技术，提高生产效率，降低生产成本，制备的复合材料可以应用于汽车、运动制品及航空航天等领域。
（4）采用机械热压方式拼接，保障了拼接区域的质量稳定性和可靠性。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书对本发明的一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法作进一步阐述，但本发明的保护内容并不限于以下实施例。
实施例1
取一卷自动铺丝用宽幅预浸料进行分切，待分切即将结束时暂停分切，留20cm的宽幅预浸料不分切待用。另取一卷待分切预浸料，将两卷宽幅预浸料的头尾以上下搭接的方式放在热压台上，搭接段的长度为40mm，将搭接段上下表面各覆盖一层脱模布用以保护预浸丝束拼接处表面，设定热压台的温度即热压温度为40℃，施加的压力即热压温度为0.2MPa，热压的时间为2min。热压时间结束后，启动分切机对拼接后的宽幅预浸料进行分切得到宽度为6.35mm的预浸丝束。多次重复此操作，最终得到长度为600m的预浸丝束。
实施例2
取一卷自动铺丝用宽幅预浸料进行分切，待分切即将结束时暂停分切，留20cm的宽幅预浸料不分切待用。另取一卷待分切预浸料，将两卷宽幅预浸料的头尾以上下搭接的方式放在热压台上，搭接段的长度为30mm，将搭接段上下表面各覆盖一层脱模布用以保护预浸丝束拼接处表面，设定热压台的温度即热压温度为50℃，施加的压力即热压压力为0.4MPa，热压的时间为5min。热压时间结束后，启动分切机对拼接后的宽幅预浸料进行分切得到宽度为6.35mm的预浸丝束。多次重复此操作，最终得到长度为1000m的预浸丝束。
实施例3
取一卷自动铺丝用宽幅预浸料进行分切，待分切即将结束时暂停分切，留20cm的宽幅预浸料不分切待用。另取一卷待分切预浸料，将两卷宽幅预浸料的头尾以上下搭接的方式放在热压台上，搭接段的长度为40mm，将搭接段上下表面各覆盖一层脱模布用以保护预浸丝束拼接处表面，设定热压台的温度即热压温度为55℃，施加的压力即热压压力为0.4MPa，热压的时间为4min。热压时间结束后，启动分切机对拼接后的宽幅预浸料进行分切得到宽度为6.35mm的预浸丝束。多次重复此操作，最终得到长度为1200m的预浸丝束。

Claims (7)

1.一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法，其特征是在于：采用热压的方法将两段预浸丝束拼接为一个整体。
2.根据权利要求1所述的一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法，其特征是在于：利用预浸丝束表面树脂的自粘性，以热压的方法将两段预浸丝束拼接为一个整体。
3.根据权利要求1所述的一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法，其特征是在于：热压时，将两段预浸料的头尾以上下搭接的方式放在热压台上进行热拼接，在两段预浸料上下搭接处的上下表面覆盖脱模布以隔离预浸丝束和热压台。
4.根据权利要求3所述的一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法，其特征是在于：所述预浸丝束为宽幅预浸丝束。
5.根据权利要求1所述的一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法，其特征是在于：热压工艺条件为：热压温度为30℃～80℃，热压压力为0.1MPa～0.6MPa，热压时间为1min～10min，两段预浸丝束搭接段的长度为20mm～60mm。
6.根据权利要求 1所述的一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法，其特征是在于：所述预浸丝束为热固性预浸丝束。
7.根据权利要求 6所述的一种自动铺丝用预浸丝束的拼接方法，其特征是在于：所述热固性预浸丝束包括环氧树脂基碳纤维增强预浸丝束、环氧树脂基玻璃纤维增强预浸丝束、双马树脂基碳纤维增强预浸丝束和双马树脂基玻璃纤维增强预浸丝束。
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