CN113400688A - 一种碳纤维玻璃纤维复合板拉挤成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维玻璃纤维复合板拉挤成型方法，包括步骤：1）纱架退纱；2）穿纱梳纱；3）碳纤维胶槽浸胶；4）碳纤维模具预固化：将浸胶后的碳纤维纱线通过第一拉挤模具预固化，形成预固化碳板；5）玻璃纤维胶槽浸胶；6）产品最终固化：在玻璃纤维纱线完成浸胶后，按照具体玻璃纤维数量，将玻璃纤维纱线均匀分配在预固化碳板周围，进入第二拉挤模具，固化得到碳玻混合拉挤板材。本发明能制备出碳纤维为夹心层、玻璃纤维外层，用于风力发电机叶片制备的拉挤板材，解决现有碳纤维性能过剩，价格贵，玻璃纤维性能不足，质量重的问题，而且本发明能够使得板材中碳纤维层整齐排列在板材中，最大地发挥两种纤维组合在一起的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及风电叶片主梁制作，具体地讲是一种碳纤维玻璃纤维复合板拉挤成型方法。
背景技术
风电叶片主梁是风电叶片的主承力部件，控制着风电叶片翼展方向的整体刚度和极限强度。随着风电向低风速和海上发展，叶片尺寸越来越大，叶片自身重量和承载要求也越来越大，给风电整机以及叶片设计带来了巨大的挑战。拉挤板材用于风电叶片的制造，最先采用碳纤维拉挤板材，碳纤维具有高比强度和高比模量的性能优势，可以满足大型风电叶片结构件的强度和刚度要求，同时明显减重。虽然碳纤维具有明显的性能的优势，但是其成本高的劣势也较为明显，如果用玻璃纤维生产风电叶片用拉挤大梁板又存在重量增加的缺陷。
但是，现目前还无有关碳纤维与玻璃纤维复合生产风电叶片用拉挤大梁板的成熟技术，并且现阶段在研究的技术中，均存在玻璃纤维与碳纤维不能够整齐排列，不能够较好的发挥纤维的性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种碳纤维玻璃纤维复合板拉挤成型方法，本发明能够使得碳纤维在板材中排列整齐，极大地发挥复合后的力学性能。
实现本发明的技术方案是：一种碳纤维玻璃纤维复合板拉挤成型方法，其特征在于，包括步骤：
1）纱架退纱：将碳纤维纱架放在拉挤方向中心位置与碳纤维胶槽对齐，将玻璃纤维纱架放在两侧，呈八字形摆放；
2）穿纱梳纱：使用展纱装置舒展碳纤维纱线，再通过导纱板进行梳纱；
3）碳纤维胶槽浸胶：将碳纤维纱线分为二至四层，下压至碳纤维胶槽底部充分浸胶；
4）碳纤维模具预固化：将浸胶后的碳纤维纱线通过第一拉挤模具预固化，形成预固化碳板；固化温区采用两级固化温区，温度分别为140-170℃、160-190℃；
5）玻璃纤维胶槽浸胶：将玻璃纤维纱线分为二至四层，下压至玻璃纤维胶槽底部充分浸胶；
6）产品最终固化：在玻璃纤维纱线完成浸胶后，按照具体玻璃纤维数量，将玻璃纤维纱线均匀分配在预固化碳板周围，进入第二拉挤模具，固化得到碳玻混合拉挤板材；固化温区采用三级固化温区，温度分别为140-170℃、170-190℃、170-190℃；拉挤速度为200-500mm/min。
所述第一拉挤模具长度固定在400-700mm之间。
所述第一拉挤模具内腔尺寸为，高1-6mm，宽20-300mm，通过本尺寸固定碳纤维在产品中的最终尺寸。
所述第二拉挤模具长度在800-1300mm之间。
本发明的有益效果是：
1、本发明能够使得碳纤维在板材中排列整齐，极大地发挥复合后的力学性能。
2、本发明能够生产如下规格范围的风电大梁拉挤板材，高度在3-8mm，宽度在70-300mm的碳纤、玻纤复合板。
附图说明
图1为本发明实施例碳玻混合拉挤板材加工工艺示意图。
图中标号：1—碳纤维纱线，2—第一拉挤模具，3—玻璃纤维纱线，4—第二拉挤模具，5—碳玻混合拉挤板材。
具体实施方式
如图1所示，一种碳纤维玻璃纤维复合板拉挤成型方法，包括步骤：
1）纱架退纱：将碳纤维纱架放在拉挤方向中心位置与碳纤维胶槽对齐，将玻璃纤维纱架放在两侧，呈八字形摆放；
2）穿纱梳纱：使用展纱装置舒展碳纤维纱线1，再通过导纱板进行梳纱；
3）碳纤维胶槽浸胶：将碳纤维纱线1分为二至四层，下压至碳纤维胶槽底部充分浸胶；
4）碳纤维模具预固化：将浸胶后的碳纤维纱线1通过第一拉挤模具2预固化，形成预固化碳板；固化温区采用两级固化温区，温度分别为140-170℃、160-190℃；所述第一拉挤模具2长度固定在400-700mm之间，其内腔尺寸为，高1-6mm，宽20-300mm，通过本尺寸固定碳纤维在产品中的最终尺寸。
5）玻璃纤维胶槽浸胶：将玻璃纤维纱线3分为二至四层，下压至玻璃纤维胶槽底部充分浸胶；
6）产品最终固化：在玻璃纤维纱线3完成浸胶后，按照具体玻璃纤维数量，将玻璃纤维纱线3均匀分配在预固化碳板周围，进入第二拉挤模具4，固化得到碳玻混合拉挤板材5；固化温区采用三级固化温区，温度分别为140-170℃、170-190℃、170-190℃；拉挤速度为200-500mm/min；所述第二拉挤模具4长度在800-1300mm之间。
以上通过具体实施例的描述对本发明进行了详细披露。但是，应该理解，上述的实施例是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种碳纤维玻璃纤维复合板拉挤成型方法，其特征在于，包括步骤：
1）纱架退纱：将碳纤维纱架放在拉挤方向中心位置与碳纤维胶槽对齐，将玻璃纤维纱架放在两侧，呈八字形摆放；
2）穿纱梳纱：使用展纱装置舒展碳纤维纱线，再通过导纱板进行梳纱；
3）碳纤维胶槽浸胶：将碳纤维纱线分为二至四层，下压至碳纤维胶槽底部充分浸胶；
4）碳纤维模具预固化：将浸胶后的碳纤维纱线通过第一拉挤模具预固化，形成预固化碳板；固化温区采用两级固化温区，温度分别为140-170℃、160-190℃；
5）玻璃纤维胶槽浸胶：将玻璃纤维纱线分为二至四层，下压至玻璃纤维胶槽底部充分浸胶；
6）产品最终固化：在玻璃纤维纱线完成浸胶后，按照具体玻璃纤维数量，将玻璃纤维纱线均匀分配在预固化碳板周围，进入第二拉挤模具，固化得到碳玻混合拉挤板材；固化温区采用三级固化温区，温度分别为140-170℃、170-190℃、170-190℃；拉挤速度为200-500mm/min。
2.根据权利要求1所述碳纤维玻璃纤维复合板拉挤成型方法，其特征在于：所述第一拉挤模具长度固定在400-700mm之间。
3.根据权利要求1所述碳纤维玻璃纤维复合板拉挤成型方法，其特征在于：所述第一拉挤模具内腔尺寸为，高1-6mm，宽20-300mm，通过本尺寸固定碳纤维在产品中的最终尺寸。
4.根据权利要求1所述碳纤维玻璃纤维复合板拉挤成型方法，其特征在于：所述第二拉挤模具长度在800-1300mm之间。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114347503A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-15 | 泰山玻璃纤维有限公司 | 用于风电叶片主梁的碳-玻混拉板 |
| CN114368172A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-19 | 四川东树新材料有限公司 | 风电叶片用聚氨酯碳玻混拉板材的挤拉方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102176345A (zh) * | 2010-12-16 | 2011-09-07 | 北京化工大学 | 一种混杂纤维拉挤复合材料、其制造方法及成型装置 |
| CN204869702U (zh) * | 2015-05-26 | 2015-12-16 | 余姚中国塑料城塑料研究院有限公司 | 用于生产耐高温热塑性复合材料单向预浸带的浸渍设备 |
| CN106903910A (zh) * | 2015-12-23 | 2017-06-30 | 科思创聚合物（中国）有限公司 | 聚氨酯拉挤成型复合材料的涂装方法 |
| US20180222132A1 (en) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | Oleksandr Biland | Composite Fibers and Method of Producing Fibers |
| CN109852007A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-06-07 | 武汉本邦复合材料科技有限公司 | 一种cf/gf混杂增强环氧树脂拉挤型材及生产方法 |
| CN111959058A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-20 | 江苏澳盛复合材料科技有限公司 | 一种碳玻纤复合拉挤板材及其生产工艺和生产设备 |
| CN112659594A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-04-16 | 常州达姆斯检测技术有限公司 | 一种玻碳纤维拉挤板材的生产工艺以及生产设备 |
| CN213441248U (zh) * | 2020-09-03 | 2021-06-15 | 沈林峰 | 一种高性能热塑碳纤维预浸带装置 |
| CN112993296A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-18 | 四川东树新材料有限公司 | 一种质子膜燃料电池用流场板及其制备方法 |
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2021
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102176345A (zh) * | 2010-12-16 | 2011-09-07 | 北京化工大学 | 一种混杂纤维拉挤复合材料、其制造方法及成型装置 |
| CN204869702U (zh) * | 2015-05-26 | 2015-12-16 | 余姚中国塑料城塑料研究院有限公司 | 用于生产耐高温热塑性复合材料单向预浸带的浸渍设备 |
| CN106903910A (zh) * | 2015-12-23 | 2017-06-30 | 科思创聚合物（中国）有限公司 | 聚氨酯拉挤成型复合材料的涂装方法 |
| US20180222132A1 (en) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | Oleksandr Biland | Composite Fibers and Method of Producing Fibers |
| CN109852007A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-06-07 | 武汉本邦复合材料科技有限公司 | 一种cf/gf混杂增强环氧树脂拉挤型材及生产方法 |
| CN111959058A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-20 | 江苏澳盛复合材料科技有限公司 | 一种碳玻纤复合拉挤板材及其生产工艺和生产设备 |
| CN213441248U (zh) * | 2020-09-03 | 2021-06-15 | 沈林峰 | 一种高性能热塑碳纤维预浸带装置 |
| CN112659594A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-04-16 | 常州达姆斯检测技术有限公司 | 一种玻碳纤维拉挤板材的生产工艺以及生产设备 |
| CN112993296A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-18 | 四川东树新材料有限公司 | 一种质子膜燃料电池用流场板及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114368172A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-19 | 四川东树新材料有限公司 | 风电叶片用聚氨酯碳玻混拉板材的挤拉方法 |
| CN114347503A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-15 | 泰山玻璃纤维有限公司 | 用于风电叶片主梁的碳-玻混拉板 |
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