CN110181844A - 热塑性复合芯材的生产方法和生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热塑性复合芯材的生产方法和生产设备，生产方法包括：模内热复合成型具有结构层和功能层的平整片材并沿流水线输出方向持续输出；将平整片材沿流水线输出方向分割以形成沿宽边输出方向等宽的多个芯材单元片；将多个芯材单元片分别独立加工成相应的多个芯材单元片并将各个芯材单元片沿宽边输出方向收拢并层叠拼接成单元拼接体。生产设备包括热复合挤出模具、几何体成型组件、切割组件、导向定位组件和热熔连接组件等。本发明提供了一种热塑性复合芯材的生产方法和生产设备，能够低成本、连续地生产出兼备结构强度高和功能多样化的双层结构热塑性复合芯材。

Description

热塑性复合芯材的生产方法和生产设备

技术领域

本发明涉及材料成型技术领域，具体地，涉及一种热塑性复合芯材的生产方法和生产设备。

背景技术

蜂窝芯板不仅具有低密度、高强度的优点，还具备减震、隔音、隔热等许多优异的性能，因此被广泛应用在船舶、交通运输、航空航天等领域。其中，热塑性蜂窝芯材更具有极高的比强度、废料可回收再生利用、热成型性能好等优势，相比传统的金属材料和非可再生的热固性材料更具有竞争力。

市面上的热塑性蜂窝芯材主要通过吹塑或吸塑的工艺生产成型，受限于加工压力和热塑性材料的塑性性能等，吸塑或者吹塑均不宜用来加工形状复杂或壁厚较大的产品，由此限制了热塑性蜂窝芯材的最大壁厚。此外，热塑性芯材由于壁厚较薄、容易产生破壁，不利于添加结构填料或者功能填料，导致热塑性芯材的功能多样化受限，无法满足实际应用中的多样化需求。

另外，随着实际应用需求的不断升级，由单一结构材料制备的热塑性蜂窝芯材已不能满足各种复杂的应用场景。在实际应用场景中，热塑性蜂窝芯材除了需要达到轻质重载的要求，往往还需要针对不同的使用环境来适应性地增加一些使用功能，如阻燃性能、隔音性能、防腐性能等。现有的蜂窝形芯材通常通过在蜂窝壁的基体材料中分散性地添加功能填料的方式来产生新的功能，但功能材料受限于可添加的比例以及分散性的分布特点，其产生的功能效果也大大受限，导致现有的热塑性芯材在功能需求多样化方面存在瓶颈。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种热塑性复合芯材的生产方法和生产设备，能够低成本、连续地生产出兼备结构强度高和功能多样化的双层结构热塑性复合芯材。

为实现上述目的，本发明提供了一种热塑性复合芯材的生产方法，包括：

模内热复合成型具有结构层和功能层的平整片材并沿流水线输出方向持续输出；

将所述平整片材沿所述流水线输出方向分割以形成沿宽边输出方向等宽的多个片材单元带；

将多个所述片材单元带分别独立加工成相应的多个芯材单元片，其中在至少部分的所述片材单元带的片材表面上相应加工出沿所述流水线输出方向重复呈现的非闭合的几何体；

将各个所述芯材单元片沿所述宽边输出方向收拢并层叠拼接成单元拼接体，所述单元拼接体包括沿所述流水线输出方向依次分布的多个轴孔结构，多个所述轴孔结构分别通过相应的所述几何体拼接而成。

可选地，所述结构层的材质包括热塑性聚合物、填料填充的热塑性聚合物、纤维增强的热塑性树脂基复合材料、塑性形变纸张和/或钢塑复合物。

可选地，所述热塑性聚合物为聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、热塑性聚酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性弹性体、多元共聚热塑性塑料、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮和聚酰亚胺中的一种或其中多种的共混物；

或者，填料填充的所述热塑性聚合物中的填料为蜡、滑石粉、炭黑、白炭黑、高岭土、碳酸钙、硬脂酸、硬脂酸钙、晶须、二氧化钛、氧化铁、颜料、阻燃剂和抗氧剂中的一种或其中多种的组合物；

或者，纤维增强的所述热塑性树脂基复合材料中的纤维为有机纤维、无机纤维、金属纤维、高分子纤维、植物纤维中的一种或多种；

或者，纤维增强的所述热塑性树脂基复合材料中的纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、钢丝纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维和麻纤维中的一种或者其中多种的组合物。

可选地，所述功能层为阻燃层、抗紫外层、颜色层、阻热或传热层、透磁或阻磁层、抗菌层、或隔音层中的一种或者多种功能组合层；和/或，所述功能层的材质包括阻燃填料填充聚合物、抗紫外填料填充聚合物、颜料填料填充聚合物、阻热或传热填料填充聚合物、透磁或阻磁填料填充聚合物、抗菌填料填充聚合物、隔音填料填充聚合物中的一种或者多种组合物。

进一步地，将多个所述片材单元带分别独立加工成相应的多个芯材单元片可包括：

在加工所述几何体之前，将各个所述片材单元带导向翻转且沿所述宽边输出方向依次间隔排布。

进一步地，使得在各个所述片材单元带导向翻转后，所述片材单元带沿流水线输出方向延伸，所述片材单元带的片材表面与所述片材的片材表面可形成有平面夹角。

可选地，使任意相邻的两个所述片材单元带的翻转方向相反；

其中，在沿所述宽边输出方向依次间隔排布的第一片材单元带、第二片材单元带和第三片材单元带中，所述第二片材单元带的所述结构层与一侧的所述第一片材单元带的所述结构层沿所述宽边输出方向间隔对齐，所述第二片材单元带的所述功能层与另一侧的所述第三片材单元带的所述功能层沿所述宽边输出方向间隔对齐。

可选地，使任意相邻的两个所述片材单元带的翻转方向相同；

其中，在沿所述宽边输出方向依次间隔排布的第一片材单元带、第二片材单元带和第三片材单元带中，所述第二片材单元带的所述结构层与一侧的所述第一片材单元带的所述功能层沿所述宽边输出方向间隔对齐，所述第二片材单元带的所述功能层与另一侧的所述第三片材单元带的所述结构层沿所述宽边输出方向间隔对齐。

在一些具体实施例中，将各个所述芯材单元片沿所述宽边输出方向收拢并层叠拼接成单元拼接体可包括：

在层叠拼接之前，沿所述流水线输出方向移动调整所述芯材单元片，使得任意相邻的两个所述芯材单元片中，一者的几何形状高点与另一者的几何形状低点沿所述宽边输出方向对齐。

在一些具体实施例中，将各个所述芯材单元片沿所述宽边输出方向收拢并层叠拼接成单元拼接体可包括：

使任意相邻的所述芯材单元片之间的所述结构层或所述功能层之间以熔融粘接方式相连；或者，在各个所述芯材单元片的接触表面涂覆胶接层以连接相邻的所述芯材单元片。

进一步地，所述平整片材中的所述功能层与用于承受载荷的所述结构层可具有相容性。

可选地，沿流水线输出方向持续输出的所述平整片材的所述结构层的片层厚度不小于0.1mm。

可选地，所述轴孔结构包括拼接轴孔和围绕所述拼接轴孔的周向封闭的轴孔周壁，任意形状的所述拼接轴孔的外接圆的直径不小于1mm；和/或，任意形状的所述拼接轴孔的孔轴长与该拼接轴孔的外接圆的直径之比不大于200。

进一步地，所述生产方法还包括：

使得当所述平整片材的片材表面的垂直方向为承受压缩载荷方向时，所述单元拼接体的材料体积利用率不低于60％，优选的，材料体积利用率不低于80％；

和/或，使得在所述单元拼接体的平行于所述平整片材的片材表面的芯材横截面上，平面空隙率不低于40％，进一步的，所述平面空隙率不低于60％。

根据本发明的另一方面，提供了一种热塑性组合芯材的生产设备，包括：

热塑材料成型设备，用于在模内热复合成型具有结构层和功能层的平整片材并沿流水线输出方向持续输出；

切割组件，用于将所述平整片材沿所述流水线输出方向分割以形成沿宽边输出方向等宽的多个片材单元带；

芯材单元片加工成型组件，用于将多个所述片材单元带分别独立加工成相应的多个芯材单元片，其中在至少部分的所述片材单元带的片材表面上相应加工出沿所述流水线输出方向重复呈现的非闭合的几何体；

单元拼接体拼接组件，用于将各个所述芯材单元片沿所述宽边输出方向收拢并层叠拼接成单元拼接体，所述单元拼接体包括沿所述流水线输出方向依次分布的多个轴孔结构，多个所述轴孔结构分别通过相应的所述几何体拼接而成。

可选地，所述热塑材料成型设备包括上下布置的第一挤出模具和第二挤出模具以及位于所述第一挤出模具和所述第二挤出模具的成型挤出口的热复合成型段。

在一些实施例中，所述芯材单元片加工成型组件可包括：

导向定位组件，用于在加工所述几何体之前，将各个所述片材单元带导向翻转且沿所述宽边输出方向依次间隔排布；

几何体成型组件，用于在至少部分的所述片材单元带上成型出沿所述流水线输出方向重复呈现的非闭合的几何体，以形成相应的芯材单元片。

可选地，所述单元拼接体拼接组件包括：

聚拢组件，用于沿所述宽边输出方向收拢各个所述芯材单元片；

热熔连接组件，用于加热沿所述宽边输出方向依次间隔布置的所述芯材单元片以能够熔融粘接成所述单元拼接体；或者

所述单元拼接体拼接组件包括：

胶枪，用于在所述芯材单元片的接触部上涂覆胶接层；以及

聚拢组件，用于沿所述宽边输出方向收拢涂覆所述胶接层后的各个所述芯材单元片以相互胶接成所述单元拼接体。

本发明的生产方法可通过例如热复合挤出模具等持续输出双层塑性材料，可适应性地将不同的功能材料与结构材料热复合成型为蜂窝形芯材，由此生产出来的双层结构热塑性复合芯材不仅保持了原有结构材料的轻质重载的优点，还能通过与功能性材料结合获得单一组成材料所不能达到的综合性能，如阻燃性能、屏蔽性能、吸音性能等。并且，本生产方法生产连续性较好，一体化生产出蜂窝体，生产效率高。此外，本发明的生产设备均由多个相对简单的装置组成，大大降低生产成本、并可实现连续大规模生产。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的具体实施例中，热塑性复合芯材的生产方法的流程示意图；

图2为根据发明的一种具体实施例的热塑材料成型设备；

图3为应用于图1的生产方法中的生产设备的一种具体实施例的结构示意图；

图4为构成本发明的单元拼接体的一种具体实施例的最小组成单元的芯材单元片的主视图；

图5为图4的局部放大示意图；

图6展示了根据本发明的一种具体实施例的热塑性复合芯材的立体结构；

图7为图6的主视图；

图8展示了图4所示的芯材单元片的一种层叠拼接的方式，其中任意相邻的两个芯材单元片的翻转方向相同；

图9为图8的局部放大示意图；

图10展示了图4所示的芯材单元片的另一种层叠拼接的方式，其中任意相邻的两个芯材单元片的翻转方向相反；

图11为图10的局部放大示意图；

图12为展示了一种根据本发明的热塑性复合芯材的结构的主视图，其中的拼接轴孔有多种形状，相邻的芯材单元片的结构形状不同。

附图标记说明：

100 单元拼接体 101 拼接轴孔

102 几何形状高点 103 几何形状低点

104 几何体 105 几何体第一内孔

106 几何体第二内孔 1 热塑材料成型设备

1a 第一挤出模具 1b 第二挤出模具

1c 热复合成型段 2 几何体成型组件

4 切割组件 5 导向定位组件

7 聚拢组件 8 热熔连接组件

10 平整片材

20 片材单元带 30 芯材单元片

31 平整芯材单元片 32 几何芯材单元片

A 结构层 B 功能层

D1 第一方向 D2 第二方向

D3 第三方向 Z 流水线平台垂直方向

X 流水线输出方向 Y 宽边输出方向

a’ 平面夹角 OO' 几何体第一内孔中心线

W 芯材单元片宽度方向 L 芯材单元片长度方向

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本发明。

本发明的示例性实施例中提供了一种热塑性复合芯材及其生产方法和生产设备。如图4～图12所示，本发明的热塑性复合芯材为蜂窝形芯材，即为图6中所示单元拼接体100，该单元拼接体100由多个沿第一方向D1延伸且沿第二方向D2层叠拼接的芯材单元片30组成。其中，芯材单元片30的成型板材为包括结构层A和功能层B的双层片材结构，该结构层A为用于形成承受载荷的结构材料，而功能层B则为用于提供各种功能的功能材料。

现有的热塑性蜂窝芯材通常通过在蜂窝壁的基体材料中分散性地添加功能填料的方式来增加热塑性蜂窝芯材的新功能，如阻燃、防热、屏蔽、吸声等功能。但是此种方式受限于功能填料的可添加最大比例以及实际分布状况，性能往往分散性大且难以精确控制材料的结构和性能，功能填料产生的功能效果也大大受限，导致现有的热塑性蜂窝芯材在进一步提高复合功能方面存在瓶颈。

此外，市面上的热塑性蜂窝形芯材主要有两种，一种是圆管式蜂窝芯材，即通过挤出壁厚较厚的圆管后将其吹塑形成壁厚较小的圆管，并将多根圆管堆成坨后放入烤箱进行加热，圆管加热后相互粘结形成圆管式蜂窝形芯材。此圆管式蜂窝芯材的生产简单但不连续、生产效率低。还有一种是在片材表面吸塑形成半蜂窝形结构，然后将成型后的片材折叠成蜂窝体结构，该折叠式蜂窝芯材生产连续但控制复杂，且物料浪费较多。再者，无论是圆管式蜂窝芯材还是折叠式蜂窝芯材，都需要通过吹塑或者吸塑的生产工艺成型，吹塑或吸塑均受限于加工压力和热塑性材料的塑性性能等，使得热塑性蜂窝芯材的最大壁厚受限且容易产生破壁，不利于添加结构填料或者功能填料，导致热塑性芯材的应用场合受限，无法满足实际应用中的多样化的需求。

相较于现有的热塑性蜂窝芯材，本发明的热塑性复合芯材除了保持了原有结构材料的轻质重载的优点以外，本发明的热塑性复合芯材的蜂窝壁为结构层复合功能层的双层片材热复合结构，可适应性地将不同的功能材料与结构材料热复合以获得单一结构材料所不能达到的综合性能。由于功能层与结构层是独立分层设置，不存在混合比例以及分散性的限制，能够更加精确地控制材料的结构以及性能。再者，本发明的热塑性复合芯材的功能层连续分布，所能达到的功能效果显著。此外，本发明的热塑性复合芯材采用的功能层和结构层相容性好，两者之间能产生的物理或化学的相容性，如浸润性、反应性和互溶性等，两者的结合强度高，满足了实际应用中的多样化的需求。

进一步地，参见图1，本发明的热塑性复合芯材的生产方法可实现连续流水作业、生产效率高、大大降低生产成本、实现节约型生产，且无需采用吸塑或吹塑的生产工艺，无壁厚方面的限制，可生产出较大壁厚的的热塑性复合芯材，同时可添加各种增强填料或者功能填料，不会产生破壁，大大拓展了本发明的热塑性复合芯材的应用场合。

更进一步地，参见图2、图3，针对本发明的热塑性复合芯材的生产方法，相应地，本发明还提供了一种热塑性复合芯材的生产设备，该生产设备均由多个相对简单的装置组成，大大降低生产成本、并可实现连续大规模生产。

以下将述及本发明的热塑性复合芯材及其生产方法和生产设备。

其中，为了便于说明和理解本发明的热塑性复合芯材及其生产方法和生产设备，定义平整片材10从热塑材料成型设备1沿流水线持续输出的方向为流水线输出方向X，即平整片材10的长度方向；定义平整片材10的宽度方向为平整片材10的宽边输出方向Y；定义垂直于流水线平台的方向为垂直方向Z。参见图3，坐标系原点均设置在热塑材料成型设备1的上游，并通过流水线输出方向X、宽边输出方向Y和流水线平台垂直方向Z共同限定出了每一组生产设备的绝对坐标系。定义芯材单元片宽度方向为单元拼接体100的第三方向D3；定义芯材单元片长度方向为单元拼接体100的第一方向D1；定义单元拼接体100的厚度方向为单元拼接体的第二方向D2。

图1所示的热塑性组合芯材的生产方法及其设备实现了双层热塑性复合芯材的连续生产作业，且本实施例的片材单元带20先翻转后进行几何体加工成型，翻转后的片材单元带20可便捷加工出各种不同几何体的芯材单元片30，由于各组加工设备可分体设置，故设备维护更换操作也更为便捷。

参见图1，本发明的热塑性复合芯材的生产方法可包括步骤：

S21、模内热复合成型具有结构层和功能层的平整片材10并沿流水线输出方向X持续输出；

S22、将平整片材10沿流水线输出方向X分割以形成沿宽边输出方向Y等宽的多个片材单元带20；

S23、将多个片材单元带20分别独立加工成相应的多个芯材单元片30，其中在至少部分的所述片材单元带20的片材表面上相应加工出沿流水线输出方向X重复呈现的非闭合的几何体104；

S24、将各个芯材单元片30沿宽边输出方向Y收拢并层叠拼接成单元拼接体100，单元拼接体100包括沿流水线输出方向X依次分布的多个轴孔结构，多个轴孔结构分别通过相应的几何体104拼接而成。

其中，在S21中，平整片材10的输出方式可采用挤出、流延、压延或辊压加工等。平整片材10均为具有结构层A和功能层B的双层片材热复合结构，结构层A和功能层B的材料具有相容性，可直接在生产流水线上热复合成型，即沿流水线输出方向X同步输出的结构材料和功能材料在模具内可不通过粘结剂直接热复合成型，由此双层片材热复合结构可连续沿流水线输出方向X直接成型输出，生产工艺简单连续。并且，功能层B可适应性地根据所需的功能选择不同的功能材料与结构层A的结构材料进行热复合，可选地，功能材料可为阻燃材料、隔音材料、防腐材料等其他符合本发明的功能材料。

并且，由于在本发明的第一生产方法中无吸塑或者吹塑工艺，故热塑性复合材料无壁厚方面限制，即沿流水线输出方向X持续输出的平整片材10中，结构层A的片层厚度可不小于0.1mm，由此形成的蜂窝形芯体的结构强度高。此外，平整片材10可采用直接挤出的成型方式，也可采用片材流延、片材压延、片材辊压等方式。

进一步地，步骤S23可包括：

在加工几何体104之前，将各个片材单元带20导向翻转且沿宽边输出方向Y依次间隔排布。其中，使得在各个片材单元带20导向翻转后，片材单元带20沿流水线输出方向X延伸，片材单元带20的片材表面与平整片材10的片材表面形成有平面夹角a’。如图3所示，平面夹角a’优选为90°，即各个片材单元带20的片材表面垂直于平整片材10的片材表面，各个片材单元带20的片材表面相互平行并沿宽边输出方向Y呈对置式格栅板状分布。

另外，如图3所示，几何体成型组件2采用压辊组件，压辊组件的旋转轴线垂直于平整片材10的片材表面，每个片材单元带12均由一组压辊组件进行加工成型，由此在片材单元带20的片材表面上加工出沿宽边输出方向Y呈***状的结合凸起部。几何凸起部沿平整片材10的片材表面的垂直方向Z轴向贯通且在片材单元带20的片材表面呈非闭合状的几何体第一内孔105，从而加工出包括有几何体104的芯材单元片30，芯材单元片30的几何体第一内孔中心线OO’垂直于平整片材10的片材表面。

当然，几何体成型组件2还可采用其他例如为板压组件或链式模具组件等。当几何体成型组件2的成型模具形状各不相同时，加工成型出的芯材单元片30的几何体104各不相同，此时需要沿流水线输出方向X调节各个芯材单元片30的位置，以对位层叠拼接成单元拼接体100。也可通过灵活变换几何体成型组件2的成型模具形状来加工层叠出具有不同芯材单元片30的单元拼接体100。

更进一步地，步骤S23还可包括：

使任意相邻的两个片材单元带20的翻转方向相反；其中，在沿宽边输出方向Y依次间隔排布的第一片材单元带、第二片材单元带和第三片材单元带中，第二片材单元带的结构层A与一侧的第一片材单元带的结构层A沿宽边输出方向Y间隔对齐，第二片材单元带的功能层B与另一侧的第三片材单元带的功能层B沿宽边输出方向Y间隔对齐。即相邻的两个片材单元带20对应加工成相邻的两个芯材单元片30时，如图10、图11所示，相邻的两个芯材单元片30的翻转方向相反并拼接在一起时，拼接位置的组合方式为A-A-B-B接触，即相邻两个芯材单元片30的拼接位置的两侧均为功能层B或均为结构层A。

或者，步骤S23还可包括：

使任意相邻的两个片材单元带20的翻转方向相同；

其中，在沿宽边输出方向Y依次间隔排布的第一片材单元带、第二片材单元带和第三片材单元带中，第二片材单元带的结构层A与一侧的第一片材单元带的功能层B沿宽边输出方向Y间隔对齐，第二片材单元带的功能层B与另一侧的第三片材单元带的结构层A沿宽边输出方向Y间隔对齐。即相邻的两个片材单元带20对应加工成相邻的两个芯材单元片30时，如图8、图9所示，相邻的两个芯材单元片30的翻转方向相同并拼接在一起时，拼接位置的组合方式为A-B-A-B接触，即相邻两个芯材单元片30的拼接位置的其中一侧为功能层B，另一侧为结构层A。

进一步地，步骤S24可包括：

在层叠拼接之前，沿流水线输出方向X移动调整芯材单元片30，使得任意相邻的两个芯材单元片30中，一者的几何形状高点102与另一者的几何形状低点103沿宽边输出方向Y对齐。如图3、图6、图7所示，多个芯材单元片30沿宽边输出方向X层叠拼接后的单元拼接体100，任意相邻的两个芯材单元片30的其中一者的几何形状高点102与另一者的几何形状低点103沿宽边输出方向Y对齐，由此形成沿流水线输出方向X依次间隔分布且沿垂直于流水平台的垂直方向Z轴向贯通的拼接轴孔101。

其中，需要说明的是，当任意相邻的两个芯材单元片30形状相同且翻转方向相反时，可无需沿流水线输出方向X调整移动芯材单元片30的位置即可使得任意相邻的两个芯材单元片30中的一者的几何形状高点102与另一者的几何形状低点103沿宽边输出方向Y对齐。

可选地，步骤S24可包括：

使任意相邻的芯材单元片30之间的结构层A或功能层B之间以熔融粘接方式相连；或者，在各个芯材单元片30的接触表面涂覆胶接层以连接相邻的芯材单元片30。

具体地，在将平整片材10加工成芯材单元片30后，可在各个芯材单元片30的拼接接触表面涂覆胶体从而形成胶接层，以将收拢层叠后的芯材单元片30粘结成单元拼接体100。或者，可将收拢层叠后的芯材单元片30通过热熔拼接、超声拼接或红外拼接的熔融粘结方式粘结成单元拼接体100。单元拼接体100包括沿流水线输出方向X依次分布的多个轴孔结构，多个轴孔结构分别通过相应的几何体104拼接而成并包括拼接轴孔101和围绕拼接轴孔101的周向封闭的轴孔周壁。

进一步地，本发明的第二生产方法还包括：

使得在拼接成型的单元拼接体100中，当平整片材10的片材表面的垂直方向为承受压缩载荷方向时，单元拼接体100的材料体积利用率不低于60％，优选的，材料体积利用率不低于80％；

和/或，在单元拼接体100的平行于平整片材10的片材表面的芯材横截面上，平面空隙率不低于40％，进一步的，平面空隙率不低于60％。

对于上述的生产方法，本发明还提供了一种热塑性复合芯材的生产设备，包括：

热塑材料成型设备1，用于在模内热复合成型具有结构层和功能层的平整片材10并沿流水线输出方向X持续输出；

切割组件4，用于将平整片材10沿流水线输出方向X分割以形成沿宽边输出方向Y等宽的多个片材单元带20；

芯材单元片加工成型组件，用于将多个片材单元带20分别独立加工成相应的多个芯材单元片30，其中在至少部分的片材单元带20的片材表面上相应加工出沿流水线输出方向X重复呈现的非闭合的几何体104；

单元拼接体拼接组件，用于将各个芯材单元片30沿宽边输出方向Y收拢并层叠拼接成单元拼接体100，单元拼接体100包括沿流水线输出方向X依次分布的多个轴孔结构，多个轴孔结构分别通过相应的几何体104拼接而成。

其中，如图2、图3所示，热塑材料成型设备1包括上下布置的第一挤出模具1a和第二挤出模具1b以及位于第一挤出模具1a和第二挤出模具1b的成型挤出口的热复合成型段1c。上下布置的第一挤出模具1a和第二挤出模具1b分别挤出具有相容性的功能材料片材和结构材料片材，两种材料通过热复合成型段1c进行模内热复合成型，以直接成型为结构层A复合功能层B的双层片材热复合结构的平整片材10，从而可以直接在流水线上持续输出生产。

此外，芯材单元片加工成型组件包括：

导向定位组件5，用于在加工几何体104之前，将各个片材单元带20导向翻转且沿宽边输出方向Y依次间隔排布；

几何体成型组件2，用于在至少部分的片材单元带20上成型出沿流水线输出方向X重复呈现的非闭合的几何体104，以形成相应的芯材单元片30。

其中，如图3所示，导向定位组件5可选为与片材单元带20数量等同的导向辊组件，每组压辊组件至少包括两个导向辊，多个导向辊沿宽边输出方向Y间隔布置。几何体成型组件2可采用与片材单元带20数量等同的压辊组件，多组压辊组件沿宽边输出方向Y间隔布置，多组压辊组件的压辊形状可根据实际生产需要进行变换。当然，导向定位组件5还可例如为导向箱体等。

进一步地，单元拼接体拼接组件可包括：用于沿宽边输出方向Y收拢各个芯材单元片30的聚拢组件7和用于加热沿宽边输出方向Y依次间隔布置的芯材单元片30以能够熔融粘接成单元拼接体100的热熔连接组件8。此时，热塑材料成型设备1、切割组件4、导向定位组件5、几何体成型组件2、聚拢组件7和热熔连接组件8可沿流水线输出方向X依次布置，以便于流水线生产作业。

或者，单元拼接体拼接组件可包括：用于在芯材单元片30的接触部上涂覆胶接层的胶枪和用于沿宽边输出方向Y收拢涂覆胶接层后的各个芯材单元片30以相互胶接成单元拼接体100的聚拢组件7。此时，热塑材料成型设备1、切割组件4、导向定位组件5、几何体成型组件2、胶枪和聚拢组件7可沿流水线输出方向X依次布置。

以上为根据本发明的热塑性复合芯材的生产方法和生产设备，以下将参见图4～图12，详细述及根据本发明的热塑性复合芯材的结构。

本发明的热塑性复合芯材为蜂窝形芯材，即为图6中所示单元拼接体100，该单元拼接体100由多个沿第一方向D1延伸且沿第二方向D2层叠拼接的芯材单元片30组成，至少部分的芯材单元片30的片材表面形成有沿片材长度方向依次分布且呈非闭合状的几何体104。其中，如图4、图5所示，芯材单元片30为包括结构层A和功能层B的双层片材结构，结构层A为用于形成承受载荷的结构材料，而功能层B则为用于提供各种功能的功能材料。结构层A的结构材料和功能层B的功能材料之间具有相容性，即两者之间产生的物理和化学的相容性。如浸润性、反应性和互溶性等。由此，结构层A与功能B在模具内可不通过粘结剂直接热复合成型。在外型上，在本发明的单元拼接体100中形成有至少沿第一方向D1依次分布的多个由几何体104拼接形成轴孔结构，轴孔结构包括轴向沿第三方向D3的拼接轴孔101和围绕拼接轴孔101的周向封闭的轴孔周壁。

进一步地，功能层B可例如为阻燃层、抗紫外层、颜色层、阻热或传热层、透磁或阻磁层、抗菌层、或隔音层中的一种或者多种功能组合层。

其中，可选地，功能层B的材质包括阻燃填料填充聚合物、抗紫外填料填充聚合物、颜料填料填充聚合物、阻热或传热填料填充聚合物、透磁或阻磁填料填充聚合物、抗菌填料填充聚合物、隔音填料填充聚合物中的一种或者多种组合物。

此外，为了保证结构层A具有足够的力学强度，结构层A的片层厚度不小于0.1mm。

此外，可将任意形状的拼接轴孔101的外接圆的直径优选设置为不小于1mm；和/或，可将任意形状的拼接轴孔101的孔轴长与该拼接轴孔101的外接圆的直径之比优选设置为不大于200，以使得芯材获得更佳的重载轻质效果。

相对于传统钢和铝等金属成型材料，热塑性材料具有质量轻、绝缘性好、耐腐蚀、易粘结和焊接等优点。此外，塑料板材可回收利用，便于二次加工，节约资源。其中，结构层A的材质可包括热塑性聚合物、填料填充的热塑性聚合物、纤维增强的热塑性树脂基复合材料、塑性形变纸张和/或钢塑复合物。具体地，热塑性聚合物可为聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、热塑性聚酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性弹性体、多元共聚热塑性塑料、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮和聚酰亚胺中的一种或其中多种的共混物。

此外，填料填充的热塑性聚合物中的填料可为蜡、滑石粉、炭黑、白炭黑、高岭土、碳酸钙、硬脂酸、硬脂酸钙、晶须、二氧化钛、氧化铁、颜料、阻燃剂和抗氧剂中的一种或其中多种的组合物。而纤维增强的热塑性树脂基复合材料中的纤维可为有机纤维、无机纤维、金属纤维、高分子纤维、植物纤维中的一种或多种。具体地，纤维增强的热塑性树脂基复合材料中的纤维可为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、钢丝纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维和麻纤维中的一种或者其中多种的组合物。

在本发明的热塑性复合芯材中，根据芯材单元片30组合拼接的方式不同，可分为两种组合拼接方式。如图10、图11所示的第一种组合拼接方式，任意相邻的两个芯材单元片30的翻转方向相反并依次层叠拼接，此时芯材单元片30之间的拼接位置的组合方式为A-A-B-B接触，即相邻两个芯材单元片的拼接位置的两侧均为功能层B或均为结构层A。换言之，当单元拼接体100至少包括沿第二方向D2依次层叠拼接的第一芯材单元片、第二芯材单元片和第三芯材单元片时，第二芯材单元片的结构层A与一侧的第一芯材单元片的结构层A抵接相连，第二芯材单元片的功能层B与另一侧的第三芯材单元片的功能层B抵接相连。

如图8、图9所示的第二种组合拼接方式，任意相邻的两个片材单元带20的翻转方向相同并依次层叠拼接，此时芯材单元片30之间的拼接位置的组合方式为A-B-A-B接触，即相邻两个芯材单元片30的拼接位置的其中一侧为功能层，另一侧为结构层。换言之，当单元拼接体100至少包括沿第二方向D2依次层叠拼接的第一芯材单元片、第二芯材单元片和第三芯材单元片，第二芯材单元片的结构层A与一侧的第一芯材单元片的功能层B抵接相连，第二芯材单元片的功能层B与另一侧的第三芯材单元片的结构层A抵接相连。

在本发明的热塑性复合芯材中，参见图12，芯材单元片30可分为几何芯材单元片32和平整芯材单元片31，几何芯材单元片32表面加工有几何体104，平整芯材单元片31表面未加工有几何体104。其中，如图6、图7所示的单元拼接体100沿第二方向D2层叠拼接的几何片材30均相同，每个几何片材30的片材表面上形成的几何体104均相同且沿第一方向D1等间隔分布。但本发明不限于此，如图12所示，单元拼接体100沿第二方向D2层叠拼接的几何芯材单元片32可不相同。或者，几何芯材单元片32的片材表面上形成的几何体104可不相同。或者，几何芯材单元片32的片材表面上形成的几何体104沿第一方向非等间隔分布等。

其中，几何体104形成为从几何芯材单元片32的片材表面沿第二方向D2***的几何凸起部，几何凸起部内形成有轴向沿第三方向D3的几何体第一内孔105，该几何体第一内孔105沿第二方向D2呈单侧开口状，几何体第一内孔105的单侧开口端由邻接的芯材单元片30封闭以构成至少部分的拼接轴孔101，其几何体第一内孔中心线OO'沿第三方向D3。此外，相邻的几何体104之间还可形成非封闭的几何体第二内孔106，几何体第一内孔105与几何体第二内孔106的非封闭开口朝向相反。几何体104可为压制成型结构，几何体第一内孔105可为压制成型孔且可为正六边形孔、菱形孔、腰形孔或不规则的异型孔的半分孔等各种形状。

其中，单元拼接体100沿第二方向D2层叠拼接的任意相邻的两个芯材单元片30中至少包括一个几何芯材单元片32。任意相邻的两个芯材单元片30拼接形成的轴孔结构中，每个拼接轴孔101至少包括一个几何体第一内孔105或一个几何体第二内孔106，用于沿周向封闭至少一个几何体第一内孔105或一个几何体第二内孔106的内孔周向闭合结构可为平整壁或包括至少部分的几何体104。如图12所示，拼接轴孔101可包括一个几何体第一内孔105或一个几何体第二内孔106，也可包括多个几何体第一内孔105或多个几何体第二内孔106。内孔周向闭合结构可为平整芯材单元片31的平整片材壁也可为几何芯材单元片32的至少部分的几何体104。

在一些具体实施例中，在每个几何芯材单元片32中，相同的各个几何体104沿第一方向D1等步距分布，由各个几何形状高点102构成的几何形状高点面和由各个几何形状低点103构成的几何形状低点面形成为沿第一方向D1的平行平面。

可选地，如图6、图7所示，单元拼接体100为长方体形状，第一方向D1与第二方向D2垂直且分别为单元拼接体100的两个边长方向，第二方向D2垂直于芯材单元片30的片材表面，第三方向D3为单元拼接体100的厚度方向。此时，拼接轴孔101沿单元拼接体100的厚度方向贯通，即几何体第一内孔中心线OO'沿单元拼接体100的厚度方向。当然，本发明不限于此，各方向定位可以互换。此外，第一方向D1、第二方向D2与第三方向D3中彼此两两之间也不限于形成直角夹角，也可例如为锐角等。

具体地，单元拼接体100可至少包括沿第二方向D2依次层叠拼接的第一芯材单元片、第二芯材单元片和第三芯材单元片，第二芯材单元片通过几何形状高点102与一侧的第一芯材单元片的几何形状低点103抵接相连，且通过几何形状低点103与另一侧的第三芯材单元片的几何形状高点102抵接相连，从而拼接成整个单元拼接体100。在相邻的芯材单元片中，抵接相连的几何形状高点102与几何形状低点103之间形成为热复合连接的弧面接触、尖端接触或平面接触。其中，如图8、图10所示，抵接相连的几何形状高点102与几何形状低点103之间形成为热复合连接的弧面接触；如图12所示，抵接相连的几何形状高点102与几何形状低点103之间形成为热复合连接的尖端接触或平面接触。

需要说明的是，从图12可见，不同形状结构的几何芯材单元片32进行组合拼接时，并非各个几何形状高点102和几何形状低点103均能对应相接，部分的几何形状高点102或几何形状低点103可呈悬空状。当各个芯材单元片30的形状结构都相同时，只需在沿第一方向D1的两端对齐的多个芯材单元片30的基础上，使得任意相邻的两个芯材单元片30围绕平行于第一方向D1的旋转轴线翻转相反的方向，由此，一个芯材单元片30上的几何体104与反向翻转后的另一芯材单元片30上的几何体104沿第二方向D2对齐并一体连接。其中，反向翻转后的芯材单元片30中，几何形状低点103和几何形状高点102的位置发生互换。当然，也可使得任意相邻的两个芯材单元片30围绕平行于第一方向D1的旋转轴线翻转且翻转方向相同，并沿第一方向D1移动调节以错开一定距离，由此，第一芯材单元片上的第一几何体与相邻的第二芯材单元片上的第二几何体沿第一方向D1依次交替布置并一体连接。基于上述两种排列翻转规则，可对应地形成整个单元拼接体100。

为获得符合要求的能够实现轻质重载的热塑性复合芯材，在图6所示的成型后的单元拼接体100中，可通过设置较多的作为减质孔的拼接轴孔101以实现轻量化。参照图6，在单元拼接体100的由第一方向D1与第二方向D2定义且与单元拼接体100实体相交的任一平面，即单元拼接体100的任一横截面平面中，平面空隙率应不低于40％，进一步的，平面空隙率应不低于60％。在单元拼接体100的上述横截面平面中，平面空隙率即各个拼接轴孔101的孔截面面积总和与横截面平面的总平面面积之比。

在轻量化的同时，为实现重载，除了材料选择，还应提高材料体积利用率，即沿载荷受力方向，能够承受载荷的有效部分与整体部分的质量比或体积比。通俗而言，沿载荷受力方向真实受力部分为承受载荷的有效部分，而垂直于载荷受力方向的材料部分或空洞部分则为承受载荷的无效部分，无效部分的材料体积利用率为0。作为示例，在图6中，当第三方向D3为承受压缩载荷方向时，单元拼接体100的材料体积利用率不低于60％，优选的，材料体积利用率不低于80％。其中，关于材料体积利用率的定义，当材料承受压缩载荷时，沿着载荷方向具备实体材料且实体材料累计高度大于等于95％该方向材料的最高高度部分的材料体积与材料总体积之比即为材料体积利用率。

综上可见，本发明提供了一种热塑性复合芯材及其生产方法和生产设备，本发明的热塑性复合芯材可适应性地将不同的功能材料与结构材料热复合成型为蜂窝形芯材，由此不仅保持了原有结构材料的轻质重载的优点，还能通过与功能性材料结合获得单一组成材料所不能达到的综合性能，如阻燃性能、屏蔽性能、吸音性能等。此外，本发明的热塑性复合芯材的蜂窝壁为结构层复合功能层的双层片材热复合结构，功能层连续分布、功能效果显著，且采用的功能层和结构层相容性好，结合强度高，可应用在对轻质高强要求较高的各个领域中，同时还可针对各个不同领域的特殊要求来增加阻燃功能、防腐功能、隔音功能等，满足了实际应用中的多样化的需求。

与此同时，本发明的生产方法和生产设备解决了传统蜂窝芯材的制造成本高、不可添加功能填料及增强填料、物料浪费的问题，实现了蜂窝芯低成本、可填充等优点以及节约型的生产制造，有效拓展了热塑性复合材料的应用领域。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (18)

1.热塑性复合芯材的生产方法，包括：

模内热复合成型具有结构层(A)和功能层(B)的平整片材(10)并沿流水线输出方向(X)持续输出；

将所述平整片材(10)沿所述流水线输出方向(X)分割以形成沿宽边输出方向(Y)等宽的多个片材单元带(20)；

将多个所述片材单元带(20)分别独立加工成相应的多个芯材单元片(30)，其中在至少部分的所述片材单元带(20)的片材表面上相应加工出沿所述流水线输出方向(X)重复呈现的非闭合的几何体(104)；

将各个所述芯材单元片(30)沿所述宽边输出方向(Y)收拢并层叠拼接成单元拼接体(100)，所述单元拼接体(100)包括沿所述流水线输出方向(X)依次分布的多个轴孔结构，多个所述轴孔结构分别通过相应的所述几何体(104)拼接而成。

2.根据权利要求1所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，所述结构层(A)的材质包括热塑性聚合物、填料填充的热塑性聚合物、纤维增强的热塑性树脂基复合材料、塑性形变纸张和/或钢塑复合物。

3.根据权利要求2所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，所述热塑性聚合物为聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、热塑性聚酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性弹性体、多元共聚热塑性塑料、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮和聚酰亚胺中的一种或其中多种的共混物；

或者，填料填充的所述热塑性聚合物中的填料为蜡、滑石粉、炭黑、白炭黑、高岭土、碳酸钙、硬脂酸、硬脂酸钙、晶须、二氧化钛、氧化铁、颜料、阻燃剂和抗氧剂中的一种或其中多种的组合物；

或者，纤维增强的所述热塑性树脂基复合材料中的纤维为有机纤维、无机纤维、金属纤维、高分子纤维、植物纤维中的一种或多种；

或者，纤维增强的所述热塑性树脂基复合材料中的纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、钢丝纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维和麻纤维中的一种或者其中多种的组合物。

4.根据权利要求1所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，所述功能层(B)为阻燃层、抗紫外层、颜色层、阻热或传热层、透磁或阻磁层、抗菌层、或隔音层中的一种或者多种功能组合层；和/或，所述功能层(B)的材质包括阻燃填料填充聚合物、抗紫外填料填充聚合物、颜料填料填充聚合物、阻热或传热填料填充聚合物、透磁或阻磁填料填充聚合物、抗菌填料填充聚合物、隔音填料填充聚合物中的一种或者多种组合物。

5.根据权利要求1所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，将多个所述片材单元带(20)分别独立加工成相应的多个芯材单元片(30)包括：

在加工所述几何体(104)之前，将各个所述片材单元带(20)导向翻转且沿所述宽边输出方向(Y)依次间隔排布。

6.根据权利要求5所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，使得在各个所述片材单元带(20)导向翻转后，所述片材单元带(20)沿流水线输出方向(X)延伸，所述片材单元带(20)的片材表面与所述平整片材(10)的片材表面形成有平面夹角(a’)。

7.根据权利要求6所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，使任意相邻的两个所述片材单元带(20)的翻转方向相反；

其中，在沿所述宽边输出方向(Y)依次间隔排布的第一片材单元带、第二片材单元带和第三片材单元带中，所述第二片材单元带的所述结构层(A)与一侧的所述第一片材单元带的所述结构层(A)沿所述宽边输出方向(Y)间隔对齐，所述第二片材单元带的所述功能层(B)与另一侧的所述第三片材单元带的所述功能层(B)沿所述宽边输出方向(Y)间隔对齐。

8.根据权利要求6所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，使任意相邻的两个所述片材单元带(20)的翻转方向相同；

其中，在沿所述宽边输出方向(Y)依次间隔排布的第一片材单元带、第二片材单元带和第三片材单元带中，所述第二片材单元带的所述结构层(A)与一侧的所述第一片材单元带的所述功能层(B)沿所述宽边输出方向(Y)间隔对齐，所述第二片材单元带的所述功能层(B)与另一侧的所述第三片材单元带的所述结构层(A)沿所述宽边输出方向(Y)间隔对齐。

9.根据权利要求8所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，将各个所述芯材单元片(30)沿所述宽边输出方向(Y)收拢并层叠拼接成单元拼接体(100)包括：

在层叠拼接之前，沿所述流水线输出方向(X)移动调整所述芯材单元片(30)，使得任意相邻的两个所述芯材单元片(30)中，一者的几何形状高点(102)与另一者的几何形状低点(103)沿所述宽边输出方向(Y)对齐。

10.根据权利要求1所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，将各个所述芯材单元片(30)沿所述宽边输出方向(Y)收拢并层叠拼接成单元拼接体(100)包括：

使任意相邻的所述芯材单元片(30)之间的所述结构层(A)或所述功能层(B)之间以熔融粘接方式相连；或者，在各个所述芯材单元片(30)的接触表面涂覆胶接层以连接相邻的所述芯材单元片(30)。

11.根据权利要求1所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，所述平整片材(10)中的所述功能层(B)与用于承受载荷的所述结构层(A)具有相容性。

12.根据权利要求1所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，沿流水线输出方向(X)持续输出的所述平整片材(10)的所述结构层(A)的片层厚度不小于0.1mm。

13.根据权利要求13所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，所述轴孔结构包括拼接轴孔(101)和围绕所述拼接轴孔(101)的周向封闭的轴孔周壁，任意形状的所述拼接轴孔(101)的外接圆的直径不小于1mm；和/或，任意形状的所述拼接轴孔(101)的孔轴长与该拼接轴孔(101)的外接圆的直径之比不大于200。

14.根据权利要求1～13中任意一项所述的热塑性复合芯材的生产方法，其中，所述生产方法还包括：

使得当所述平整片材(10)的片材表面的垂直方向为承受压缩载荷方向时，所述单元拼接体(100)的材料体积利用率不低于60％，优选的，材料体积利用率不低于80％；

和/或，使得在所述单元拼接体(100)的平行于所述平整片材(10)的片材表面的芯材横截面上，平面空隙率不低于40％，进一步的，所述平面空隙率不低于60％。

15.热塑性复合芯材的生产设备，包括：

热塑材料成型设备(1)，用于在模内热复合成型具有结构层(A)和功能层(B)的平整片材(10)并沿流水线输出方向(X)持续输出；

切割组件(4)，用于将所述平整片材(10)沿所述流水线输出方向(X)分割以形成沿宽边输出方向(Y)等宽的多个片材单元带(20)；

芯材单元片加工成型组件，用于将多个所述片材单元带(20)分别独立加工成相应的多个芯材单元片(30)，其中在至少部分的所述片材单元带(20)的片材表面上相应加工出沿所述流水线输出方向(X)重复呈现的非闭合的几何体(104)；

单元拼接体拼接组件，用于将各个所述芯材单元片(30)沿所述宽边输出方向(Y)收拢并层叠拼接成单元拼接体(100)，所述单元拼接体(100)包括沿所述流水线输出方向(X)依次分布的多个轴孔结构，多个所述轴孔结构分别通过相应的所述几何体(104)拼接而成。

16.根据权利要求15所述的热塑性复合芯材的生产设备，其中，所述热塑材料成型设备(1)包括上下布置的第一挤出模具(1a)和第二挤出模具(1b)以及位于所述第一挤出模具(1a)和所述第二挤出模具(1b)的成型挤出口的热复合成型段(1c)。

17.根据权利要求15所述的热塑性复合芯材的生产设备，其中，所述芯材单元片加工成型组件包括：

导向定位组件(5)，用于在加工所述几何体(104)之前，将各个所述片材单元带(20)导向翻转且沿所述宽边输出方向(Y)依次间隔排布；

几何体成型组件(2)，用于在至少部分的所述片材单元带(20)上成型出沿所述流水线输出方向(X)重复呈现的非闭合的几何体(104)，以形成相应的芯材单元片(30)。

18.根据权利要求15所述的热塑性复合芯材的生产设备，其中，所述单元拼接体拼接组件包括：

聚拢组件(7)，用于沿所述宽边输出方向(Y)收拢各个所述芯材单元片(30)；

热熔连接组件(8)，用于加热沿所述宽边输出方向(Y)依次间隔布置的所述芯材单元片(30)以能够熔融粘接成所述单元拼接体(100)；或者

所述单元拼接体拼接组件包括：

胶枪，用于在所述芯材单元片(30)的接触部上涂覆胶接层；以及

聚拢组件(7)，用于沿所述宽边输出方向(Y)收拢涂覆所述胶接层后的各个所述芯材单元片(30)以相互胶接成所述单元拼接体(100)。