復(fù)合材料制備裝置和由此制成的復(fù)合材料、復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料制備裝置，更為詳細(xì)地，涉及能夠使用聚合物/纖維氈和進(jìn)行寬幅化的單向纖維，來制備復(fù)合材料的復(fù)合材料制備裝置和由此制成的復(fù)合材料、復(fù)合材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，汽車及建筑材料等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域需要抵抗外力的程度大、重量又輕的高強(qiáng)度低重量的材料。
[0003]在現(xiàn)有的制備復(fù)合材料的技術(shù)中，混合塑料樹脂與纖維來進(jìn)行浸漬，由此，當(dāng)與金屬進(jìn)行比較時(shí)，用于開發(fā)形成類似的強(qiáng)度的同時(shí)重量又輕的材料。
[0004]通常，就復(fù)合材料的種類而言，其強(qiáng)度及硬度的特性可根據(jù)纖維的長(zhǎng)度及混合方法而不同。
[0005]根據(jù)復(fù)合材料的使用用途或使用目的，需要具有規(guī)定水平以上的物理性質(zhì)的同時(shí)成型性優(yōu)秀的材質(zhì)。
[0006]但是，以往的氈(mat)利用無紡布形態(tài)的聚合物和單一種類的纖維，因而制備裝置簡(jiǎn)單，存在很難擴(kuò)張裝置的問題，在同一裝置中無法選擇性地生產(chǎn)成型性和物理性質(zhì)均優(yōu)秀的復(fù)合材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

_7] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]本發(fā)明的目的在于，提供體現(xiàn)聚合物/纖維氈與多個(gè)進(jìn)行寬幅化的單向纖維之間的多種形態(tài)的層疊，從而能夠均滿足成型性及物理性質(zhì)的復(fù)合材料制備裝置和由此制成的復(fù)合材料、復(fù)合材料的制備方法。
[0009]技術(shù)方案
[0010]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明提供復(fù)合材料制備裝置，其包括:氈制備部，制備形成聚合物膜的氈，上述聚合物膜具有多個(gè)纖維層；纖維制備部，制備寬幅纖維，上述寬幅纖維由具有單向纖維層的塑料樹脂形成；以及復(fù)合材料制備部，接收上述氈和上述寬幅纖維，并根據(jù)已設(shè)定的層疊順序，來使上述氈和上述寬幅纖維層疊。
[0011]優(yōu)選地，上述纖維制備部包括:多個(gè)塑料樹脂供給部，供給塑料樹脂；單向纖維供給部，向所供給的多個(gè)上述塑料樹脂之間供給單向纖維；以及固定部，向供給有上述單向纖維的上述塑料樹脂提供規(guī)定的熱和壓力，來固定上述單向纖維和上述塑料樹脂，以形成為上述寬幅纖維。
[0012]優(yōu)選地，上述單向纖維供給部包括:單向纖維供給輥，卷繞上述單向纖維；多個(gè)導(dǎo)輥，配置在相交叉的位置，以使將從上述單向纖維供給輥解除卷繞的單向纖維引導(dǎo)至上述固定部；以及多個(gè)升降機(jī)，從外部得到動(dòng)力，來使上述多個(gè)導(dǎo)輥上下移動(dòng)，以調(diào)節(jié)上述單向纖維的寬度。
[0013]上述單向纖維供給部還可以包括空氣供給機(jī)。
[0014]優(yōu)選地，上述空氣供給機(jī)向移動(dòng)的上述單向纖維供給規(guī)定壓力的空氣。
[0015]上述復(fù)合材料制備部包括:復(fù)合材料供給部，從互不相同的位置供給上述氈和上述寬幅纖維；復(fù)合材料固定部，向所供給的上述氈和上述寬幅纖維提供規(guī)定的熱和壓力，來固定上述氈和上述寬幅纖維，以形成為復(fù)合材料；冷卻部，將上述復(fù)合材料冷卻至規(guī)定溫度；以及卷繞部，對(duì)已冷卻的上述復(fù)合材料進(jìn)行卷繞。
[0016]優(yōu)選地，根據(jù)供給上述氈和上述寬幅纖維的上述互不相同的位置，來決定上述氈和上述寬幅纖維的層疊順序。
[0017]優(yōu)選地，上述復(fù)合材料供給部包括:多個(gè)氈供給輥，以規(guī)定量卷繞上述氈；多個(gè)寬幅纖維供給輥，以規(guī)定量卷繞上述寬幅纖維；以及位置移動(dòng)機(jī)，從外部接收層疊順序，并改變上述多個(gè)氈供給輥和上述多個(gè)寬幅纖維供給輥的位置，以形成所接收的上述層疊順序。
[0018]優(yōu)選地，上述位置移動(dòng)機(jī)包括:第一引導(dǎo)部件，引導(dǎo)上述多個(gè)氈供給輥的移動(dòng)；第二引導(dǎo)部件，引導(dǎo)上述多個(gè)寬幅纖維供給輥的移動(dòng)；第一電機(jī)，使各上述氈供給輥移動(dòng)；第二電機(jī)，使各上述寬幅纖維供給輥移動(dòng)；以及控制部，從外部接收上述層疊順序，并根據(jù)上述層疊順序，向已設(shè)定的位置驅(qū)動(dòng)上述第一電機(jī)及第二電機(jī)，使得各上述氈供給輥和各上述寬幅纖維供給輥移動(dòng)。
[0019]上述氈制備部包括:移送部，形成移送路徑；膜供給部，供給多個(gè)膜，以使在上述移送路徑上形成互不相同的層；纖維供給部，向上述多個(gè)膜的層之間供給纖維；以及縫紉部，對(duì)沿著上述移送路徑被移送且供給有上述纖維的上述膜進(jìn)行縫紉。
[0020]優(yōu)選地，上述膜供給部包括:多個(gè)膜供給輥，卷繞各上述膜，并在上述移送路徑的上部沿著上述移送路徑以規(guī)定間隔配置；以及第一旋轉(zhuǎn)機(jī)，使上述多個(gè)膜供給輥旋轉(zhuǎn)，以使得各上述膜解除卷繞。
[0021]優(yōu)選地，上述纖維供給部包括:多個(gè)纖維供給輥，供給上述纖維；第二旋轉(zhuǎn)機(jī)，使上述纖維供給輥旋轉(zhuǎn)，以使得上述纖維解除卷繞；以及多個(gè)切割機(jī)，配置在各上述膜供給輥之間，以規(guī)定長(zhǎng)度切割各上述纖維。
[0022]根據(jù)再一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明提供使用復(fù)合材料制備裝置制成的復(fù)合材料。
[0023]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明提供復(fù)合材料的制備方法，其包括:第一步驟，準(zhǔn)備形成具有多個(gè)纖維層的聚合物膜的氈；第二步驟，調(diào)節(jié)供給寬度來形成單向纖維層，并制備由具有上述單向纖維層的塑料樹脂形成的寬幅纖維；以及第三步驟，接收上述氈和上述寬幅纖維，并根據(jù)已設(shè)定的層疊順序，來使上述氈和上述寬幅纖維層疊。
[0024]優(yōu)選地，在上述第二步驟中，供給塑料樹脂，通過調(diào)節(jié)供給寬度，來向所供給的多個(gè)上述塑料樹脂之間供給單向纖維，依次向供給有上述單向纖維的上述塑料樹脂提供規(guī)定的熱、壓力及冷卻，使得上述單向纖維以被上述塑料樹脂包圍的方式固定，以形成為上述寬幅纖維。
[0025]優(yōu)選地，在上述第三步驟中，以多層形成上述寬幅纖維，并以由上述氈包圍以多層形成的上述寬幅纖維的方式層疊，或者交替層疊上述氈和上述寬幅纖維。
[0026]有益效果
[0027]本發(fā)明具有體現(xiàn)聚合物/纖維氈與多個(gè)進(jìn)行寬幅化的單向纖維之間的多種形態(tài)的層疊，從而能夠均滿足成型性及物理性質(zhì)的效果。
【附圖說明】
[0028]圖1為示出本發(fā)明的復(fù)合材料制備裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0029]圖2為示出本發(fā)明的氈制備部的圖。
[0030]圖3為示出本發(fā)明的纖維制備部的圖。
[0031]圖4為示出本發(fā)明的復(fù)合材料制備部的圖。
[0032]圖5為示出本發(fā)明的復(fù)合材料供給部的氈和寬幅纖維供給的例的圖。
[0033]圖6為示出所制備的復(fù)合材料的例的圖。
[0034]圖7為示出本發(fā)明的復(fù)合材料供給部的氈和寬幅纖維供給的其他例的圖。
[0035]圖8為示出所制備的復(fù)合材料的其他例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的復(fù)合材料制備裝置、由此制成的復(fù)合材料及復(fù)合材料的制備方法進(jìn)行說明。
[0037]首先，對(duì)本發(fā)明的復(fù)合材料制備裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0038]圖1為示出本發(fā)明的復(fù)合材料制備裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0039]參照?qǐng)D1，本發(fā)明的復(fù)合材料制備裝置大致由氈制備部1、纖維制備部2及復(fù)合材料制備部3構(gòu)成。
[0040]圖2為示出本發(fā)明的氈制備部的圖。
[0041]參照?qǐng)D2，上述氈制備部I大致由移送部100、膜供給部200、纖維供給部300、縫紉部400、控制部500及氈卷繞輥600構(gòu)成。
[0042]上述移送部100由傳送帶110、驅(qū)動(dòng)輥120及帶旋轉(zhuǎn)機(jī)130構(gòu)成。
[0043]具有一對(duì)上述驅(qū)動(dòng)輥120，分別以旋轉(zhuǎn)的方式支撐上述傳送帶110的兩端。
[0044]上述帶旋轉(zhuǎn)機(jī)130作為像電機(jī)一樣的裝置，使上述驅(qū)動(dòng)輥120以設(shè)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。上述帶旋轉(zhuǎn)機(jī)130從上述控制部500接收控制信號(hào)，并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0045]因此，上述傳送帶110與上述驅(qū)動(dòng)棍120的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，并形成沿著箭頭方向的移送路徑a。
[0046]上述膜供給部200配置在上述移送部100的上部。上述膜供給部200由三個(gè)膜供給輥210和第一旋轉(zhuǎn)機(jī)220構(gòu)成，上述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)220使各膜供給輥210旋轉(zhuǎn)。
[0047]多個(gè)上述膜供給輥210沿著相互水平的方向，即沿著移送路徑a的方向以規(guī)定間隔配置。
[0048]在這里，上述膜供給輥210的數(shù)量并不局限于3個(gè)，可以為3個(gè)以下或3個(gè)以上。
[0049]上述膜供給輥210的數(shù)量可根據(jù)所制備的氈的膜10的層數(shù)來決定。
[0050]在各上述膜供給輥210卷繞規(guī)定長(zhǎng)度的膜10。上述膜10優(yōu)選為聚合物膜。
[0051]上述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)220使膜供給輥210旋轉(zhuǎn)，以使得膜10可以從各膜供給輥210解除卷繞，被解除卷繞的膜沿著重力方向下垂的同時(shí)放置在傳送帶110。
[0052]并且，上述纖維供給部300切割預(yù)定的纖維來進(jìn)行供給，使得上述規(guī)定的纖維在上述多個(gè)膜供給輥210之間