CN114603883A - 一种太阳能光伏边框制造装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏边框制造装置及方法，包括第一料筒、第二料筒、混合器、注射盒、成型冷却区、模具预热区、模具冷凝区、模具固化区、牵引机组件和切割锯，所述第一料筒和第二料筒的出料端分别通过管道与混合器的进料端配合连接，混合器的出料端位于注射盒的正上方，注射盒的一侧依次设置有成型冷却区、模具预热区、模具冷凝区和模具固化区，且成型冷却区位于靠近注射盒的一侧，模具固化区位于模具冷凝区的另一侧设置有牵引机组件，该发明，通过调整聚醚型聚氨酯和玻璃纤维配比和加工制造方法，从而形成抗拉强度高、拉伸模量高、成本低以及能耗低的太阳能光伏边框，体现了该发明的实用性。

Description

一种太阳能光伏边框制造装置及方法
技术领域
本发明涉及复合材料制造技术领域，具体为一种太阳能光伏边框制造装置及方法。
背景技术
光伏发电零污染等因素使得光伏发电逐渐受到重视，并成为国家大力支持和推广的新能源发展方向。目前随着光伏技术的发展，光伏发电的成本已经接近火电成本，光伏发电，投资低，零污染，寿命长，投资回报周期短等使得光伏发电越来越受到人们欢迎。
光伏边框是用于固定光伏组件的重要部件，能够保护光伏组件，避免光伏组件被腐蚀或者被风力破坏。光伏边框要求强度高，重量轻，外观美观，成本低，另外，碳足迹低的制造方法将会成为未来发展方向。
目前太阳能光伏边框支架常用材料有铝合金，镀锌钢，复合材料，其中铝合金材料最为普及，镀锌钢使用较少，复合材料发展潜力巨大。
铝合金边框材料密度为2.71g/cm3，其型材变形量约为钢材的2.9倍，防腐一般采用阳极氧化处理，平均氧化膜厚度大于10um，且铝在空气中能自动形成保护膜，后期使用不需要防腐维护。因此，铝合金边框具有重量轻、美观耐用、耐腐蚀等特点，但其承载力低，价格较高，约为钢材价格的3倍。
镀锌钢边框，密度一般约为7.85 g/cm3，机械强度高，防腐一般采用热浸镀锌处理措施，镀锌层厚度不小于65um，钢边框后期使用需要防腐维护。镀锌钢边框性能稳定，制造工艺成熟，承载力高，镀锌钢边框目前应用较少，由于安装孔位和边框断面后期防腐难，重量重等因素限制了使用规模和发展前景。
因此，设计一种太阳能光伏边框制造装置及方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能光伏边框制造装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种太阳能光伏边框制造装置，包括第一料筒、第二料筒、混合器、注射盒、成型冷却区、模具预热区、模具冷凝区、模具固化区、牵引机组件和切割锯，所述第一料筒和第二料筒的出料端分别通过管道与混合器的进料端配合连接，混合器的出料端位于注射盒的正上方，注射盒的一侧依次设置有成型冷却区、模具预热区、模具冷凝区和模具固化区，且成型冷却区位于靠近注射盒的一侧，模具固化区位于模具冷凝区的另一侧设置有牵引机组件，所述牵引机组件包括第一牵引机和第二牵引机，牵引机组件的一侧设置有切割锯,且牵引机组件位于模具固化区和切割锯之间。
一种太阳能光伏边框制造方法，包括步骤一，得到混合料；步骤二，得到添加料；步骤三，物料混合；步骤四，拉挤反应；步骤五，成型冷却；步骤六，预热；步骤七，凝胶；步骤八，固化；步骤九，锯切；
其中上述步骤一中，首先将聚醚多元醇与添加剂放置在第一料筒中进行搅拌混合得到混合料；
其中上述步骤二中，将异氰酸聚亚甲基聚亚苯基酯放入第二料筒中得到添加料；
其中上述步骤三中，将第一料筒中混合料和第二料筒中的添加料通过混合器混合形成聚醚型聚氨酯；
其中上述步骤四中，将聚醚型聚氨酯和玻璃纤维放置在注射盒中进行拉挤反应；
其中上述步骤五中，聚醚型聚氨酯和玻璃纤维通过牵引机组件拉挤进入成型冷却区内，形成复合材料型材；
其中上述步骤六中，随后复合材料通过牵引机组件拉挤进入模具预热区内；
其中上述步骤七中，复合材料通过牵引机组件拉挤进入模具冷凝区内；
其中上述步骤八中，复合材料通过牵引机组件拉挤进入模具固化区内；
其中上述步骤九中，复合材料形成边框型材，通过切割锯进行锯切，从而得到成品。
优选的，所述步骤一中，第一料筒内放置有聚醚多元醇100份以及添加剂5±2份。
优选的，所述步骤三中，混合器内有混合料100份以及添加料116±5份。
优选的，所述步骤四中，放置在注射盒上的聚醚型聚氨酯有15-25%，玻璃纤维有85-75%。
优选的，所述步骤五中，成型冷却区内的冷却温度为0-50℃。
优选的，所述步骤六中，模具预热区内的预热温度为140-180℃。
优选的，所述步骤七中，模具冷凝区内的凝胶温度为160-200℃。
优选的，所述步骤八中，模具固化区内的固化温度为160-200℃，同时牵引机组件全程在使用过程中的拉挤速度为0-5m/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的太阳能光伏边框具有高强度，易成型，外观美观，成品率高,耐腐蚀，能耗低，成本低特点，适用于太阳能光伏边框加工制造过程，同时，对制造出来的成品分别进行了力学性能测试，通过测试结果可知，通过该发明制备出来的成品满足了太阳能光伏边框各项测试的要求，同时玻璃纤维的添加，充分的提高了该太阳能光伏边框的拉挤性能。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的方法流程图；
图3为成品太阳能光伏边框示意图；
图中：1、第一料筒；2、第二料筒；3、混合器；4、注射盒；5、成型冷却区；6、模具预热区；7、模具冷凝区；8、模具固化区；9、牵引机组件；10、切割锯；91、第一牵引机；92、第二牵引机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种太阳能光伏边框制造装置，包括第一料筒1、第二料筒2、混合器3、注射盒4、成型冷却区5、模具预热区6、模具冷凝区7、模具固化区8、牵引机组件9和切割锯10，第一料筒1和第二料筒2的出料端分别通过管道与混合器3的进料端配合连接，混合器3的出料端位于注射盒4的正上方，注射盒4的一侧依次设置有成型冷却区5、模具预热区6、模具冷凝区7和模具固化区8，且成型冷却区5位于靠近注射盒4的一侧，模具固化区8位于模具冷凝区7的另一侧设置有牵引机组件9，牵引机组件9包括第一牵引机91和第二牵引机92,牵引机组件9的一侧设置有切割锯10,且牵引机组件9位于模具固化区8和切割锯10之间。
请参阅图2-3，本发明提供的一种实施例：
实施例1：
一种太阳能光伏边框制造方法，包括步骤一，得到混合料；步骤二，得到添加料；步骤三，物料混合；步骤四，拉挤反应；步骤五，成型冷却；步骤六，预热；步骤七，凝胶；步骤八，固化；步骤九，锯切；
其中上述步骤一中，首先将聚醚多元醇与添加剂放置在第一料筒1中进行搅拌混合得到混合料，第一料筒1内放置有聚醚多元醇100份以及添加剂4份；
其中上述步骤二中，将异氰酸聚亚甲基聚亚苯基酯放入第二料筒2中得到添加料；
其中上述步骤三中，将第一料筒1中混合料和第二料筒2中的添加料通过混合器3混合形成聚醚型聚氨酯，混合器3内有混合料100份以及添加料114份；
其中上述步骤四中，将聚醚型聚氨酯和玻璃纤维放置在注射盒4中进行拉挤反应，放置在注射盒4上的聚醚型聚氨酯有25%，玻璃纤维有75%；
其中上述步骤五中，聚醚型聚氨酯和玻璃纤维通过牵引机组件9拉挤进入成型冷却区5内，形成复合材料型材，成型冷却区5内的冷却温度为0-50℃；
其中上述步骤六中，随后复合材料通过牵引机组件9拉挤进入模具预热区6内，模具预热区6内的预热温度为160℃；
其中上述步骤七中，复合材料通过牵引机组件9拉挤进入模具冷凝区7内，模具冷凝区7内的凝胶温度为190℃；
其中上述步骤八中，复合材料通过牵引机组件9拉挤进入模具固化区8内，模具固化区8内的固化温度为200℃，同时牵引机组件9全程在使用过程中的拉挤速度为2m/min；
其中上述步骤九中，复合材料形成边框型材，通过切割锯10进行锯切，从而得到成品，成品太阳能光伏边框示意图如图3。
实施例2：
一种太阳能光伏边框制造方法，包括步骤一，得到混合料；步骤二，得到添加料；步骤三，物料混合；步骤四，拉挤反应；步骤五，成型冷却；步骤六，预热；步骤七，凝胶；步骤八，固化；步骤九，锯切；
其中上述步骤一中，首先将聚醚多元醇与添加剂放置在第一料筒1中进行搅拌混合得到混合料，第一料筒1内放置有聚醚多元醇100份以及添加剂5份；
其中上述步骤二中，将异氰酸聚亚甲基聚亚苯基酯放入第二料筒2中得到添加料；
其中上述步骤三中，将第一料筒1中混合料和第二料筒2中的添加料通过混合器3混合形成聚醚型聚氨酯，混合器3内有混合料100份以及添加料116份；
其中上述步骤四中，将聚醚型聚氨酯和玻璃纤维放置在注射盒4中进行拉挤反应，放置在注射盒4上的聚醚型聚氨酯有20%，玻璃纤维有80%；
其中上述步骤五中，聚醚型聚氨酯和玻璃纤维通过牵引机组件9拉挤进入成型冷却区5内，形成复合材料型材，成型冷却区5内的冷却温度为0-50℃；
其中上述步骤六中，随后复合材料通过牵引机组件9拉挤进入模具预热区6内，模具预热区6内的预热温度为170℃；
其中上述步骤七中，复合材料通过牵引机组件9拉挤进入模具冷凝区7内，模具冷凝区7内的凝胶温度为180℃；
其中上述步骤八中，复合材料通过牵引机组件9拉挤进入模具固化区8内，模具固化区8内的固化温度为190℃，同时牵引机组件9全程在使用过程中的拉挤速度为1.5m/min；
其中上述步骤九中，复合材料形成边框型材，通过切割锯10进行锯切，从而得到成品。
实施例3：
一种太阳能光伏边框制造方法，包括步骤一，得到混合料；步骤二，得到添加料；步骤三，物料混合；步骤四，拉挤反应；步骤五，成型冷却；步骤六，预热；步骤七，凝胶；步骤八，固化；步骤九，锯切；
其中上述步骤一中，首先将聚醚多元醇与添加剂放置在第一料筒1中进行搅拌混合得到混合料，第一料筒1内放置有聚醚多元醇100份以及添加剂6份；
其中上述步骤二中，将异氰酸聚亚甲基聚亚苯基酯放入第二料筒2中得到添加料；
其中上述步骤三中，将第一料筒1中混合料和第二料筒2中的添加料通过混合器3混合形成聚醚型聚氨酯，混合器3内有混合料100份以及添加料118份；
其中上述步骤四中，将聚醚型聚氨酯和玻璃纤维放置在注射盒4中进行拉挤反应，放置在注射盒4上的聚醚型聚氨酯有15%，玻璃纤维有85%；
其中上述步骤五中，聚醚型聚氨酯和玻璃纤维通过牵引机组件9拉挤进入成型冷却区5内，形成复合材料型材，成型冷却区5内的冷却温度为0-50℃；
其中上述步骤六中，随后复合材料通过牵引机组件9拉挤进入模具预热区6内，模具预热区6内的预热温度为175℃；
其中上述步骤七中，复合材料通过牵引机组件9拉挤进入模具冷凝区7内，模具冷凝区7内的凝胶温度为175℃；
其中上述步骤八中，复合材料通过牵引机组件9拉挤进入模具固化区8内，模具固化区8内的固化温度为180℃，同时牵引机组件9全程在使用过程中的拉挤速度为1m/min；
其中上述步骤九中，复合材料形成边框型材，通过切割锯10进行锯切，从而得到成品。
将上述实施例所得成品分别进行检测，所得结果如下表：
抗拉强度 拉伸模量 延伸率
实施例1 830Mpa 42Gpa 3%
实施例2 958Mpa 44.5Gpa 2.5%
实施例3 1080Mpa 49.6Gpa 2%
基于上述，本发明的优点在于，该发明使用时，通过将聚醚多元醇100份与添加剂5±2份放置在第一料筒1中进行混合得到混合料，然后将混合料每100份与第二料筒2中的异氰酸聚亚甲基聚亚苯基酯材料116±5份通过混合器3混合形成聚醚型聚氨酯，然后再以聚醚型聚氨酯15-25%以及玻璃纤维85-75%在注射盒4中拉挤反应，通过模具拉挤形成边框型材，最后通过切割锯10锯切成品，得到的成品可达成力学性能抗拉强度>830Mpa，拉伸模量>42Gpa，延伸率>2%的复合材料，制造过程能耗低，4.76 Kgce/t/套，成本低，满足太阳能光伏边框的各项测试要求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种太阳能光伏边框制造装置，包括第一料筒(1)、第二料筒(2)、混合器(3)、注射盒(4)、成型冷却区(5)、模具预热区(6)、模具冷凝区(7)、模具固化区(8)、牵引机组件(9)和切割锯(10)，其特征在于：所述第一料筒(1)和第二料筒(2)的出料端分别通过管道与混合器(3)的进料端配合连接，混合器(3)的出料端位于注射盒(4)的正上方，注射盒(4)的一侧依次设置有成型冷却区(5)、模具预热区(6)、模具冷凝区(7)和模具固化区(8)，且成型冷却区(5)位于靠近注射盒(4)的一侧，模具固化区(8)位于模具冷凝区(7)的另一侧设置有牵引机组件(9)，所述牵引机组件(9)包括第一牵引机(91)和第二牵引机(92)牵引机组件(9)的一侧设置有切割锯(10),且牵引机组件(9)位于模具固化区(8)和切割锯(10)之间。
2.一种太阳能光伏边框制造方法，包括步骤一，得到混合料；步骤二，得到添加料；步骤三，物料混合；步骤四，拉挤反应；步骤五，成型冷却；步骤六，预热；步骤七，凝胶；步骤八，固化；步骤九，锯切；其特征在于：
其中上述步骤一中，首先将聚醚多元醇与添加剂放置在第一料筒(1)中进行搅拌混合得到混合料；
其中上述步骤二中，将异氰酸聚亚甲基聚亚苯基酯放入第二料筒(2)中得到添加料；
其中上述步骤三中，将第一料筒(1)中混合料和第二料筒(2)中的添加料通过混合器(3)混合形成聚醚型聚氨酯；
其中上述步骤四中，将聚醚型聚氨酯和玻璃纤维放置在注射盒(4)中进行拉挤反应；
其中上述步骤五中，聚醚型聚氨酯和玻璃纤维通过牵引机组件(9)拉挤进入成型冷却区(5)内，形成复合材料型材；
其中上述步骤六中，随后复合材料通过牵引机组件(9)拉挤进入模具预热区(6)内；
其中上述步骤七中，复合材料通过牵引机组件(9)拉挤进入模具冷凝区(7)内；
其中上述步骤八中，复合材料通过牵引机组件(9)拉挤进入模具固化区(8)内；
其中上述步骤九中，复合材料形成边框型材，通过切割锯(10)进行锯切，从而得到成品。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏边框制造方法，其特征在于：所述步骤一中，第一料筒(1)内放置有聚醚多元醇100份以及添加剂5±2份。
4.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏边框制造方法，其特征在于：所述步骤三中，混合器(3)内有混合料100份以及添加料116±5份。
5.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏边框制造方法，其特征在于：所述步骤四中，放置在注射盒(4)上的聚醚型聚氨酯有15-25％，玻璃纤维有85-75％。
6.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏边框制造方法，其特征在于：所述步骤五中，成型冷却区(5)内的冷却温度为0-50℃。
7.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏边框制造方法，其特征在于：所述步骤六中，模具预热区(6)内的预热温度为140-180℃。
8.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏边框制造方法，其特征在于：所述步骤七中，模具冷凝区(7)内的凝胶温度为160-200℃。
9.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏边框制造方法，其特征在于：所述步骤八中，模具固化区(8)内的固化温度为160-200℃，同时牵引机组件(9)全程在使用过程中的拉挤速度为0-5m/min。
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