CN111619142A - 一种热塑性复合纱拉挤板材的生产装置和成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种热塑性复合纱拉挤板材的生产装置和成型方法，所述热塑性复合纱拉挤板材的生产装置涉及定张力纤维纱架、导纱引纱装置、预热箱、浸渍成型模具、水冷槽、牵引装置和切割器等七个设备，在生产过程中，热塑性复合纱在定张力纱架上抽出并经导纱引纱装置后进入预热箱，然后穿过与预热箱相连的浸渍成型模具中，在牵引装置的作用下拉出模具，在水槽中进一步冷却，最后送入切割器切割成型。本发明通过热塑性复合纱直接在浸渍成型模具中成型的方法，解决了热塑性复合材料拉挤成型中复杂的浸渍工艺(高温熔融浸渍、流化床浸渍等)，以及由于热塑性树脂粘度大而导致的浸渍效果难以保证的问题，提高了浸渍质量，结构简单且具有较高的生产效率。

Description

一种热塑性复合纱拉挤板材的生产装置和成型方法
技术领域
本发明涉及复合材料成型加工领域技术领域，特别涉及一种热塑性复合纱拉挤板材的生产装置和成型方法。
背景技术
拉挤工艺是一种原材料利用率高和生产效率高的连续性生产方式，适合大批量生产高质量的纤维复合材料型材。
相较于热固性拉挤成型技术，热塑性复合材料有着更好的韧性，可补塑、可焊接、可回收且更能够适应高速生产。近年来，随着人们对环保关注的提高，热塑性复合材料的拉挤工艺受到了越来越多的业界关注。然而，由于热塑性树脂基体粘度大、其对纤维的浸润一般需要加压密闭的熔体池，因此对拉挤成型设备提出了较高的要求，这使得热塑性复合材料拉挤成型工艺未能获得普遍的商业应用。
申请号为200510041290.5的专利申请公开了一种热塑性复合材料的拉挤成型方法及其成型模，其采用的原料为增强纤维和基体纤维混合，成型模用一般的模具材料制成，如45钢、40Cr等，由两个加热段、微波发生器、冷却段构成。第一个加热端的内腔从入口处逐渐变细，横截面随之缩小，导致模具里产生压力，这样促使树脂与纤维结合。冷却段通过用于盛纳冷却介质的冷却腔进行冷却，冷却段内腔从出口处逐渐变细，出口角度为0～10度。成型模加热的温度根据加工型材的复杂程度以及混合纤维纱中的基体纤维而有所不同，一般温度在150～500℃之间。混合纤维纱最后在成型模冷却段的冷却腔中的冷却介质的作用下对混合纤维纱加工的型材进行冷却，从而使成型模内由基体纤维熔融而成的基体塑料冷却，形成具有一定横截面的型材。采用该方案中多段成型模的压力下熔融的基体纤维能够对增强纤维充分地浸渍，排除多余的孔隙，得到密实的复合材料，但是该技术方案中成型模具不能太长，否则的话，会增加阻力，在牵引力的作用下熔体会拉断，该方案中的成型模长度为5毫米至50毫米。但是如果成型模长度太短的话，在成型模的压力下熔融的混合纤维束浸渍、挤压并不充分，同样会导致形成的复合材料性能较差。
为了使热塑性复合材料拉挤成型获得更广泛的应用，重要的任务是开发合适的生产装置和成型工艺，降低设备成本，保证制品质量。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种热塑性复合纱拉挤板材的生产装置和成型方法，利用复合纱中热塑性纤维与玻璃纤维的分布更为均匀的特点，使热塑性纤维在浸渍成型模具中熔融后对玻璃纤维发生浸渍从而紧密的结合成密实结构，从成型模具出来后通入水槽即实现固化成型。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种热塑性复合纱拉挤板材的成型方法，包含如下步骤：
(1)排纱：将热塑性复合纱从定张力纤维纱架上抽出，经过导纱引纱装置将纱束牵引至预热箱入口处；
(2)预热：将热塑性复合纱依次穿过隧道式预热箱出入口处的两个预成型导纱板，通过两级预成型板将纱束先散开再收拢，使纱束与预热箱壁保持平行；
(3)固化：热塑性复合纱在预热区预热后进入与之相连的浸渍成型模具中，所述浸渍成型模具包括同一轴线上设置的熔融段Ⅰ、压紧段及冷却段Ⅳ，且各段的内腔均相互连通，从熔融段开始至冷却段，沿着纱束行进方向的模腔截面积逐步变小，在浸渍成型模具中熔融、结合并固化，通过牵引装置拉挤出板材制品；
(4)切割：将连续拉挤的制品喂入切割装置中，得到一定尺寸的热塑性拉挤板材。
进一步的，所述热塑性复合纱由热塑性纤维与玻璃纤维两者复合而成，所述热塑性纤维为PP、PE、PET、PBT、PA中的一种或多种。
进一步的，所述热塑性复合纱中玻璃纤维的含量为40～70％。
进一步的，所述固化中牵引装置的牵引速度不低于0.7m/min。
本发明还公开了一种热塑性复合纱拉挤板材的生产装置，包括按照拉挤工艺顺序依次设置的定张力纱架、导纱引纱装置、预成型导纱板、预热箱、浸渍成型模具、水冷槽、牵引装置、切割装置，在浸渍成型模具上设置加热装置，所述浸渍成型模具包括同一轴线上设置的熔融段Ⅰ、压紧段及冷却段Ⅳ，且各段的内腔均相互连通，从熔融段开始至冷却段，沿着纱束行进方向的模腔截面积逐步变小。
进一步的，所述压紧段包括两个部分，第一压紧段Ⅱ和第二压紧段Ⅲ，第一压紧段Ⅱ中腔壁与轴线之间的夹角θ1，第二压紧段Ⅲ中腔壁与轴线之间的夹角θ2，θ1≥θ2。
进一步的，所述预成型导纱板设置两块，两块预成型导纱板设置在浸渍成型模具的前端，并且伸入到预热箱体内部的出入口处。
进一步的，所述预热箱为远红外加热烘箱。
进一步的，所述浸渍成型模具的内部包含若干个加热区，且各加热区的加热是相互独立的。
进一步的，所述导纱引纱装置的穿纱孔采用表面镀镍的氧化铝陶瓷纱孔。
相对于现有技术，本发明所述的热塑性复合纱拉挤板材的生产装置和成型方法具有以下优势：
本发明方法通过热塑性复合纱直接在浸渍成型模具中成型的方法，解决了热塑性复合材料拉挤成型中复杂的浸渍工艺(高温熔融浸渍、流化床浸渍等)，以及由于热塑性树脂粘度大而导致的浸渍效果难以保证的问题，提高了浸渍质量。
本发明中使用复合纱成型，在产品中，也可以选用预浸料的方式，进行设计和产品生产，从而使得拉挤的热塑性复合材料制品性能最优化，扩大了原材料范围。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的热塑性复合纱拉挤成型工艺的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的热塑性复合纱拉挤成型工艺中浸渍成型模具的结构示意图；
附图标记说明：
1-定张力纱架，2-导纱引纱装置，3-预成型导纱板，4-预热箱，5-加热装置，6-浸渍成型模具，7-水冷槽，8-牵引装置，9-切割装置。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段，达到目的与功效易于理解，下面结合具体图示对本发明的实施例进行详细说明。
需要说明，本发明中所有进行方向性和位置性指示的术语，诸如：“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“低”、“横向”、“纵向”、“中心”等，仅用于解释在某一特定状态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、连接情况等，仅为了便于描述本发明，而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明的保护范围之内。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1，如图1～2所示，本发明公开了一种热塑性复合纱拉挤板材的生产装置，包括按照拉挤工艺顺序依次设置的定张力纱架1、导纱引纱装置2、预成型导纱板3、预热箱4、浸渍成型模具6、水冷槽7、牵引装置8、切割装置9，在浸渍成型模具6上设置加热装置5，所述浸渍成型模具6包括同一轴线上设置的熔融段Ⅰ、压紧段及冷却段Ⅳ，且各段的内腔均相互连通，从熔融段开始至冷却段，沿着纱束行进方向的模腔截面积逐步变小。
优选的，作为本发明的一个较佳实施例，所述压紧段包括两个部分，第一压紧段Ⅱ和第二压紧段Ⅲ，第一压紧段Ⅱ中腔壁与轴线之间的夹角θ1，第二压紧段Ⅲ中腔壁与轴线之间的夹角θ2，θ1≥θ2。
将模腔沿着纤维行进方向的截面积逐步变小的设置，使得纤维与树脂进行在行进方向上进行挤压结合，复合纱在模具的前端集束后，经过熔融段Ⅰ的熔融，在压紧段达到最大粘度，纱束行进到第一压紧段Ⅱ时，腔壁与中心轴线的夹角θ1，在第一压紧段的热熔融作用和腔壁压力作用下，树脂变稀并开始流动，树脂与纤维发生紧密结合，并沿拉挤方向被不断收紧；来到第二压紧段Ⅲ时，由于压缩角度θ2变小，树脂与纤维的相对作用位置也随之变化，进一步增加树脂与纤维间的结合紧密度，填补孔隙。通过本发明所述的热塑性复合纱拉挤板材的生产装置，解决了热塑性复合材料拉挤成型中复杂的浸渍工艺(高温熔融浸渍、流化床浸渍等)，以及由于热塑性树脂粘度大而导致的浸渍效果难以保证的问题，提高了浸渍质量。
进一步的，作为本发明的一个较佳实施例，在浸渍成型模具6前端固定有两块预成型导纱板3，所述预成型导纱板3伸入到预热箱体内部的出入口处。该设置避免了纱束牵拉过程中热量的散失以及温度降低后树脂堵模的情况的发生。
优选的，作为本发明的一个较佳实施例，所述预热箱4为远红外加热烘箱，所述预热箱4的形状优选圆筒形，也可以为方形、梯形等其他结构。所述的预热箱4与浸渍成型模具6可以一体设置，也可以分体设置。
进一步的，作为本发明的一个较佳实施例，浸渍成型模具6的内部包含若干个加热区，且各加热区的加热是相互独立的。如图2所示，这里的加热区包括熔融段Ⅰ和压紧段，优选的，所述浸渍成型模具6的熔融段Ⅰ不少于2段，各个熔融段Ⅰ独立不相连。作为本发明的示例，所述模具的熔融段Ⅰ设有至少两个加热区，分别为第一加热区A和第二加热区B，所述第二加热区B设置在熔融段Ⅰ上靠近压紧段的一侧，所述第一加热区A的加热温度低于所述第二加热区B的温度，且所述模具的熔融段、压缩段的加热温度不同且不少于三个温度点，每个加热区之间间隔1～10mm。该设置根据热塑性纤维在不同温度下的流动状态，对熔融段、压紧段设置分段加热，这样的加热方式使得每个阶段的温度能够被更准确的控制，且不会影响到其他区域成型的温度，这一点对于热塑性树脂的成型和尺寸稳定至关重要，从而提高最终成型材料的品质。
优选的，作为本发明的一个较佳实施例，所述导纱引纱装置2的穿纱孔采用表面镀镍的氧化铝陶瓷纱孔。优选的，穿纱孔的直径为10mm。该设置避免纱束在抽纱时产生毛纱。
进一步的，作为本发明的一个较佳实施例，所述水冷槽7上带有淋水装置。该设置使得拉挤成型后的制品在经过成型模具中的冷却腔后进入冷水槽的过程中，板材得以进一步的冷却，保证尺寸稳定。
进一步的，作为本发明的一个较佳实施例，所述牵引装置8用于调节纱束的拉挤成型的速度，牵引装置8将经过水冷槽7冷却后的制品喂入切割装置9中，切割装置9用于切割出一定尺寸的热塑性拉挤板材。
实施例2，本发明还公开了一种热塑性复合纱拉挤板材的成型方法，包含如下步骤：
(1)排纱：将热塑性复合纱从定张力纤维纱架上抽出，经过导纱引纱装置将纱束牵引至预热箱入口处；
(2)预热：将热塑性复合纱依次穿过隧道式预热箱出入口处的两个预成型导纱板，通过两级预成型板将纱束先散开再收拢，使纱束与预热箱壁保持平行。保证纤维预热均匀，同时避免在加热时与预热箱壁发生接触而导致过热烧焦；
(3)固化：热塑性复合纱在预热区预热后进入与之相连的浸渍成型模具中，所述浸渍成型模具包括同一轴线上设置的熔融段Ⅰ、压紧段及冷却段Ⅳ，且各段的内腔均相互连通，从熔融段开始至冷却段，沿着纱束行进方向的模腔截面积逐步变小，在浸渍成型模具中熔融、结合并固化，通过牵引装置拉挤出板材制品；
(4)切割：将连续拉挤的制品喂入切割器中，得到一定尺寸的热塑性拉挤板材。
优选的，作为本发明的一个较佳实施例，所述热塑性复合纱由热塑性纤维与玻璃纤维两者复合而成，可以是PP/玻纤复合纱、PE/玻纤复合纱、PET/玻纤复合纱、PBT/玻纤复合纱和PA/玻纤复合纱中的一种或多种的复合。
进一步的，作为本发明的一个较佳实施例，所述热塑性复合纱中玻璃纤维的含量为40～70％，优选地60％。
优选的，作为本发明的一个较佳实施例，所述热塑性复合纱中热塑性纤维的熔体粘度小于50Pa.s，优选地1到20Pa.s。
进一步的，作为本发明的一个较佳实施例，所述热塑性复合纱中热塑性树脂纤维的直径为5～20um，优选地8～15um。
优选的，作为本发明的一个较佳实施例，纱线的预热是通过红外辐射加热进行的。这种非传导式加热将更加高效，且穿透式性的红外辐射能够保证整个预热腔内的纱线受热均匀，能在较短的时间内将纱线烘干并提高整个截面上纱线的温度均匀性。
进一步的，作为本发明的一个较佳实施例，所述成型工艺中拉挤速度不低于0.7m/min。
优选的，作为本发明的一个较佳实施例，所述成型工艺中预热烘箱的温度为热塑性纤维基材熔点以下10～30℃，优选为20℃。
进一步的，作为本发明的一个较佳实施例，所述成型工艺中浸渍成型模具的熔融区和压缩区温度为热塑性纤维基材熔点以上10～60℃，优选为40～50℃。
优选的，拉挤成型后的制品在经过浸渍成型模具中的冷却腔后进入冷水槽进一步冷却。该设置以保证后期尺寸的稳定性。
本发明中使用复合纱成型，在产品中，也可以选用预浸料的方式，进行设计和产品生产，从而使得拉挤的热塑性复合材料制品性能最优化，扩大了原材料范围。
实施例3，本发明公开了一种热塑性复合纱拉挤板材的生产装置及成型方法，包括以下步骤：
(1)通过定张力纱架1引出一定数量的连续纤维复合纱束，经过导纱引纱装置2使纱束逐步收拢；
(2)集束后的纱束穿过与浸渍成型模具相连的两块预成型导纱板3，预成型导纱板3放置于预热箱4内部的出入口处，预热区的加热方式采用远红外加热，预热的目的是将复合纱中的水分彻底祛除，并将纱线的温度均匀的保持在熔点以下20℃；
(3)纱束穿过预热箱4后，在牵引装置8的作用下将纱线引入浸渍成型模具6中，浸渍成型模具的加热段为2个及以上，且其加热装置5为各自独立控温。加热装置5的加热方式为电加热、导热油加热、红外加热中的一种或多种。纱束进入浸渍成型模具后，浸渍成型模具加热段的温度根据热塑性树脂基体的种类不同而设定值在200～500℃之间。在浸渍成型模具中，熔融后的热塑性树脂基体在浸渍成型模具中与玻璃纤维紧密接触，形成致密的型材；
(4)在复合材料拉挤出模具后，通过一个带淋水装置的冷水槽7，在冷却水槽冷却的过程中，板材得以进一步的冷却，保证尺寸稳定。
(5)整个过程中，拉挤速度是由牵引装置8决定的，拉挤速度不小于0.7m/min，拉挤装置夹合力为2～10t，经切割器9切割加工后即可得到成品。
作为本发明的一个实施例，浸渍成型模具6中的熔融段Ⅰ长度不小于60mm，优选为100～300mm；所述压紧段的长度不小于200mm；所述冷却段的长度不小于400mm，优选400～700mm；所述浸渍成型模具的截面积为100～160mm2。
作为本发明的一个较佳实施例，所述θ1＞θ2，且所述θ1的取值范围为1～5°，θ2的取值范围为1～3°。该设置通过第一压紧段Ⅱ和第二压紧段Ⅲ中腔壁与轴线之间夹角θ1与θ2的变化，使得复合纱束在经过第一压紧段Ⅱ挤压收紧后，来到第二压紧段Ⅲ时，经过压缩角度的变小，使得树脂与纤维的相对作用位置也随之变化，从而达到增强树脂与纤维之间结合紧密度的目的。
作为本发明的一个实施例，所述浸渍成型模具6中的冷却段Ⅳ设有多个冷却管道，冷却腔中通有冷却介质，冷却介质以“S”循环由冷却段出口处注入，由起始处排出。该设置公开了一种模具的冷却结构，冷却段的冷却水经过“S”形的循环在冷却腔体中行进，通入冷却介质后根据接触到冷却段腔壁的冷却介质量不同，可以起到逐步冷却的效果。
作为本发明的一个实施例，所述冷却介质为水，冷却段的腔体温度为梯度渐变。该设置使得冷却段的温度程梯度下降，使得压紧后的制品在冷却段中金属传热和冷却腔体冷却的共同作用下缓慢冷却，防止出现骤冷或冷却不足而引起尺寸收缩变形。
进一步的，作为本发明的一个实施例，所述模具采用上下分型结构，通过沉头螺栓进行连接。
优选的，作为本发明的一个实施例，所述模具腔应抛光并镀硬铬，模具材料硬度应达到RHC70，粗糙度RZ不大于0.4。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热塑性复合纱拉挤板材的成型方法，其特征在于，包含如下步骤：
(1)排纱：将热塑性复合纱从定张力纤维纱架上抽出，经过导纱引纱装置将纱束牵引至预热箱入口处；
(2)预热：将热塑性复合纱依次穿过隧道式预热箱出入口处的两个预成型导纱板，通过两级预成型板将纱束先散开再收拢，使纱束与预热箱壁保持平行；
(3)固化：热塑性复合纱在预热区预热后进入与之相连的浸渍成型模具中，所述浸渍成型模具包括同一轴线上设置的熔融段Ⅰ、压紧段及冷却段Ⅳ，且各段的内腔均相互连通，从熔融段开始至冷却段，沿着纱束行进方向的模腔截面积逐步变小，在浸渍成型模具中熔融、结合并固化，通过牵引装置拉挤出板材制品；
(4)切割：将连续拉挤的制品喂入切割装置中，得到一定尺寸的热塑性拉挤板材。
2.根据权利要求1所述的热塑性复合纱拉挤板材的成型方法，其特征在于，所述热塑性复合纱由热塑性纤维与玻璃纤维两者复合而成，所述热塑性纤维为PP、PE、PET、PBT、PA中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的热塑性复合纱拉挤板材的成型方法，其特征在于，所述热塑性复合纱中玻璃纤维的含量为40～70％。
4.根据权利要求1所述的热塑性复合纱拉挤板材的成型方法，其特征在于，所述固化中牵引装置的牵引速度不低于0.7m/min。
5.一种热塑性复合纱拉挤板材的生产装置，其特征在于，包括按照拉挤工艺顺序依次设置的定张力纱架(1)、导纱引纱装置(2)、预成型导纱板(3)、预热箱(4)、浸渍成型模具(6)、水冷槽(7)、牵引装置(8)、切割装置(9)，在浸渍成型模具(6)上设置加热装置(5)，所述浸渍成型模具(6)包括同一轴线上设置的熔融段Ⅰ、压紧段及冷却段Ⅳ，且各段的内腔均相互连通，从熔融段开始至冷却段，沿着纱束行进方向的模腔截面积逐步变小。
6.根据权利要求5所述的热塑性复合纱拉挤板材的生产装置，其特征在于，所述压紧段包括两个部分，第一压紧段Ⅱ和第二压紧段Ⅲ，第一压紧段Ⅱ中腔壁与轴线之间的夹角θ1，第二压紧段Ⅲ中腔壁与轴线之间的夹角θ2，θ1≥θ2。
7.根据权利要求5所述的热塑性复合纱拉挤板材的生产装置，其特征在于，所述预成型导纱板(3)设置两块，两块预成型导纱板(3)设置在浸渍成型模具(6)的前端，并且伸入到预热箱体内部的出入口处。
8.根据权利要求5所述的热塑性复合纱拉挤板材的生产装置，其特征在于，所述预热箱(4)为远红外加热烘箱。
9.根据权利要求5所述的热塑性复合纱拉挤板材的生产装置，其特征在于，所述浸渍成型模具(6)的内部包含若干个加热区，且各加热区的加热是相互独立的。
10.根据权利要求5所述的热塑性复合纱拉挤板材的生产装置，其特征在于，所述导纱引纱装置(2)的穿纱孔采用表面镀镍的氧化铝陶瓷纱孔。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112677383A (zh) * 2020-12-21 2021-04-20 南通市五洲复合材料有限公司 一种非标玻璃钢空腹板生产用可装配式组合工作台
CN113561474A (zh) * 2021-08-03 2021-10-29 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所南昌研究院 连续碳纤维增强pps打印线材的制备系统、方法及其应用
CN114619688A (zh) * 2022-03-14 2022-06-14 温州大学 一种预加热一次拉挤成型绝缘芯棒的制备方法及其生产设备
CN114714539A (zh) * 2022-03-25 2022-07-08 泰州高得复合材料有限公司 一种连续生产装置及其应用、一种连续生产纤维增强热塑性复合材料的方法
CN115122677A (zh) * 2022-06-30 2022-09-30 重庆泛锐科技有限公司 一种热塑性复合材料型材的拉挤成型设备
CN115122676A (zh) * 2022-06-29 2022-09-30 中复碳芯电缆科技有限公司 纤维复合材料成型装置及工艺
CN116118235A (zh) * 2023-04-04 2023-05-16 江苏沃莱新材料有限公司 一种型材制作及输送设备
CN116968353A (zh) * 2023-09-18 2023-10-31 南通时瑞塑胶制品有限公司 一种工字型玻璃钢型材导向拉挤模具
WO2025091580A1 (zh) * 2023-11-02 2025-05-08 中材科技风电叶片股份有限公司 热塑性复合主梁成型方法及风电叶片主梁

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1730270A (zh) * 2005-08-02 2006-02-08 中材科技股份有限公司 一种热塑性复合材料的拉挤成型方法及其成型模
CN205704876U (zh) * 2016-04-28 2016-11-23 全球能源互联网研究院 一种热塑性复合芯棒拉挤成型模具
CN106182821A (zh) * 2016-07-26 2016-12-07 四川久盛通信科技有限公司 Frp光缆加强芯生产方法
CN106239939A (zh) * 2016-08-05 2016-12-21 振石集团华美新材料有限公司 一种热塑性复合材料型材的拉挤成型设备及其成型方法
CN106515047A (zh) * 2016-11-02 2017-03-22 北京化工大学 一种反应注射拉挤成型设备及反应注射拉挤成型方法
CN106626447A (zh) * 2017-03-17 2017-05-10 远东电缆有限公司 一种生产热塑性基体层的拉挤装置及拉挤工艺
CN209999713U (zh) * 2019-02-27 2020-01-31 洛阳双瑞橡塑科技有限公司 一种热塑性复合纱拉挤板材的生产装置
CN111619141A (zh) * 2019-02-27 2020-09-04 洛阳双瑞橡塑科技有限公司 一种热塑性复合纱拉挤型材成型模具

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1730270A (zh) * 2005-08-02 2006-02-08 中材科技股份有限公司 一种热塑性复合材料的拉挤成型方法及其成型模
CN205704876U (zh) * 2016-04-28 2016-11-23 全球能源互联网研究院 一种热塑性复合芯棒拉挤成型模具
CN106182821A (zh) * 2016-07-26 2016-12-07 四川久盛通信科技有限公司 Frp光缆加强芯生产方法
CN106239939A (zh) * 2016-08-05 2016-12-21 振石集团华美新材料有限公司 一种热塑性复合材料型材的拉挤成型设备及其成型方法
CN106515047A (zh) * 2016-11-02 2017-03-22 北京化工大学 一种反应注射拉挤成型设备及反应注射拉挤成型方法
CN106626447A (zh) * 2017-03-17 2017-05-10 远东电缆有限公司 一种生产热塑性基体层的拉挤装置及拉挤工艺
CN209999713U (zh) * 2019-02-27 2020-01-31 洛阳双瑞橡塑科技有限公司 一种热塑性复合纱拉挤板材的生产装置
CN111619141A (zh) * 2019-02-27 2020-09-04 洛阳双瑞橡塑科技有限公司 一种热塑性复合纱拉挤型材成型模具

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112677383A (zh) * 2020-12-21 2021-04-20 南通市五洲复合材料有限公司 一种非标玻璃钢空腹板生产用可装配式组合工作台
CN113561474A (zh) * 2021-08-03 2021-10-29 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所南昌研究院 连续碳纤维增强pps打印线材的制备系统、方法及其应用
CN114619688A (zh) * 2022-03-14 2022-06-14 温州大学 一种预加热一次拉挤成型绝缘芯棒的制备方法及其生产设备
CN114619688B (zh) * 2022-03-14 2023-12-12 温州大学 一种预加热一次拉挤成型绝缘芯棒的制备方法及其生产设备
CN114714539A (zh) * 2022-03-25 2022-07-08 泰州高得复合材料有限公司 一种连续生产装置及其应用、一种连续生产纤维增强热塑性复合材料的方法
CN115122676A (zh) * 2022-06-29 2022-09-30 中复碳芯电缆科技有限公司 纤维复合材料成型装置及工艺
CN115122677A (zh) * 2022-06-30 2022-09-30 重庆泛锐科技有限公司 一种热塑性复合材料型材的拉挤成型设备
CN116118235A (zh) * 2023-04-04 2023-05-16 江苏沃莱新材料有限公司 一种型材制作及输送设备
CN116968353A (zh) * 2023-09-18 2023-10-31 南通时瑞塑胶制品有限公司 一种工字型玻璃钢型材导向拉挤模具
CN116968353B (zh) * 2023-09-18 2023-12-15 南通时瑞塑胶制品有限公司 一种工字型玻璃钢型材导向拉挤模具
WO2025091580A1 (zh) * 2023-11-02 2025-05-08 中材科技风电叶片股份有限公司 热塑性复合主梁成型方法及风电叶片主梁

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