CN209937944U - 一种用于复合材料连续层间粘接的辊压设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于复合材料连续层间粘接的辊压设备，复合材料包括紧贴的第一层层板和第二层层板，第一层层板和第二层层板中至少一层层板设置有导电增强体；包括压轮、压轮移动驱动***、压轮滚动驱动***、电极、电极移动***。压轮包括用于压合复合材料的压合压轮，压合压轮包括上压合压轮和下压合压轮；电极包括第一电极和第二电极，电极移动***移动第一电极和第二电极并使第一电极和第二电极分别与第一端和第二端接触，从而形成通路。采用本实用新型的辊压设备能够连续、快速的进行复合材料的层间粘接，整个工艺过程操作简单、效率高，无污染，且制得的制品质量稳定，在保持轻质的同时保证高强度，可进行多次回收利用。

Description

一种用于复合材料连续层间粘接的辊压设备

技术领域

本实用新型涉及一种辊压设备，特别地，涉及一种用于复合材料连续层间粘接的辊压设备。

背景技术

复合材料，比如叠层复合材料，由于具有轻质、高强等优异性能，目前被广泛应用于陆路运输行业、汽车行业、轮船行业、航空航天等各大领域，并且由于可设计性及其各向异性，其未来的应用前景十分乐观，市场会更大。但是复合材料传统的层间粘接方法的局限性限制了其大规模的应用，其传统方法是采用固体粘结方法，需要消耗大量人力资源去进行生产制造，生产的可连续性较差。无法高效、快速进行批量化生产加工。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于复合材料连续层间粘接的辊压设备，其能够进行连续高效的生产加工，且制得的制品质量稳定，可进行回收利用等。

为了实现上述目的，本实用新型采用下列技术方案。

本实用新型提供一种用于复合材料连续层间粘接的辊压设备，该复合材料包括紧贴的第一层层板和第二层层板，第一层层板和第二层层板中至少一层层板设置有导电增强体，导电增强体具有相对设置的第一端和第二端，辊压设备包括压轮、压轮移动驱动***、压轮滚动驱动***、电极、电极移动***；压轮包括用于压合复合材料的压合压轮，压合压轮包括上压合压轮和下压合压轮；电极包括第一电极和第二电极，电极移动***移动第一电极和第二电极并使第一电极和第二电极分别与第一端和第二端接触，从而形成通路。本文中导电增强体优选碳纤维或金属纤维。压轮移动驱动***用于使压轮进行移动，比如上下垂直移动。压轮滚动驱动***用于使压轮进行滚动转动。

本实用新型可用于层压等于或多于两层的复合材料，其中第一层层板和第二层层板也可以都设置导电增强体。该复合材料还可包括第三层层板，从内到外依次为第一层层板、第二层层板、第三层层板。第一层层板和第三层层板可均为包括导电增强体的预浸料，第二层层板为不包括导电增强体的的泡沫层。或者，第一层层板与第三层层板均为不包括导电增强体的泡沫层，第二层为包括导电增强体的预浸料。该复合材料还可以包括第四层、第五层层板，形成两层泡沫层和三层预浸料穿插叠放的夹芯材料。

进一步地，第一电极包括第一上电极和第一下电极，第一上电极和第一下电极用于将第一端夹压在其中间，第二电极包括第二上电极和第二下电极，第二上电极和第二下电极用于将第二端夹压在其中间。

进一步地，压轮还包括塑形压轮，塑形压轮包括上塑形压轮和下塑形压轮。塑形压轮防止材料经过压合后在冷却过程中扭曲，保证材料的平直外形。塑形压轮同样受压轮移动驱动***和压轮滚动驱动***的控制。

进一步地，压轮移动驱动***包括电动推杆或气缸。原则上可以使压轮移动的装置都可适用于本申请。压轮滚动驱动***包括步进电机、伺服电机或力矩电机。原则上可以驱动压轮进行滚动的装置都可适用于本申请。

进一步地，电极移动***还包括调压阀，用于控制夹压导电增强体的力度。

进一步地，第一层为第一层热塑性树脂层板，第二层为第二层热塑性树脂层板。本申请中的第一层和第二层材料优选聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯，且第一层和第二层材料优选为同一种热塑性树脂。

进一步地，还包括预热装置，用于对的待加热部分进行预热，本申请优选热风机。

本实用新型的有益效果

采用本申请的辊压设备能够连续、快速的进行复合材料的层间粘接，整个工艺过程操作简单、效率高，无污染，且制得的制品质量稳定，在保持轻质的同时保证高强度，可进行多次回收利用。

附图说明

图1为根据本实用新型的实施例的辊压设备的立体图；

图2为根据本实用新型的实施例的辊压设备的右视图；

图3为根据本实用新型的实施例的辊压设备的正面剖视图。

其中：

100 辊压设备

111 上压合压轮

112 下压合压轮

120 电动推杆

130 步进电机

1411 第一上电极

1412 第一下电极

1421 第二上电极

1422 第二下电极

150 气缸

161 上塑形压轮

162 下塑形压轮

具体实施方式

下面结合附图以优选实施方式对本实用新型进行详细描述。

实施例1

如图1-3所示，一种用于复合材料连续层间粘接的辊压设备100包括压合压轮、电动推杆120、步进电机130、电极、电极移动***。压合压轮包括用于压合复合材料的上压合压轮111和下压合压轮112。电极包括第一上电极1411、第一下电极1412、第二上电极1421和第二下电极1422。电极移动***包括时间继电器、电磁阀、气缸151和连接至电磁阀的调压阀。此外，还设置有上塑形压轮161和下塑形压轮162，用于防止复合材料在压合冷却阶段扭曲变形。

实施例2

下文以聚丙烯叠层复合材料为例，说明具体工艺步骤：

准备用碳纤维布增强的聚丙烯预浸料，用热风机预热预浸料的待压合部分20秒左右，使预浸料受热完全，并达到聚丙烯的熔点。以聚丙烯泡沫层、预浸料、聚丙烯泡沫层的顺序叠放各层并置于下压合压轮112上，通过电动推杆控制器控制电动推杆120往下推动，带动上压合压轮111和上塑形压轮161向下移动，使上压合压轮111与下压合压轮112一起夹压叠层复合材料的待粘接区域，使上塑形压轮161与下塑形压轮162一起夹压叠层复合材料已层间粘接的区域(如果存在叠层复合材料已层间粘接的区域)。由时间继电器通过电磁阀控制气缸151运动，从而带动第一上电极1411和第二上电极1421将预浸料两侧伸出的碳纤维布分别压在第一下电极1412和第二下电极1422上，使第一电极和第二电极分别与碳纤维布相对设置的第一端和第二端接触，并通过调压阀调节电极之间的压力，形成通路。用供电仪(未示出)向电极供电，从而使碳纤维布通电并发热，使得预浸料的聚丙烯树脂保持熔融，并通过热传递使紧贴预浸料的聚丙烯泡沫层的待粘接表面也受热，并发生轻微热熔化，在上压合压轮111与下压合压轮112的夹压作用下，使预浸料与上、下两层聚丙烯泡沫层充分融合。加热10秒后切断电源，保持压力自然冷却20秒左右。与此同时，热风机对预浸料的下一待压合部分进行预热。冷却完成后，时间继电器控制电磁阀切换气路，使气缸151收缩并带动第一电极和第二电极与碳纤维布脱离接触。步进电机130驱动下压合压轮112和下塑形压轮162滚动，从而带动叠层复合材料前进，使已压合的材料离开加工区域，并送至上塑形压轮161和下塑形压轮162之间，同时将下一待压合部分送入加工区域。重复电极与碳纤维布建立通路并通电的过程，使预浸料的聚丙烯树脂保持熔融，聚丙烯面板的待粘接表面发生轻微热熔化，从而进行层间粘接。如此循环，直至结束。结束时，在电动推杆120的作用下，使上压合压轮111和上塑形压轮161上升，不再夹压材料。

实施例3

重复实施例2的步骤，其不同主要在于将分别为预浸料、聚丙烯泡沫层、预浸料、聚丙烯泡沫层、预浸料的五层层板按顺序依次叠放在下压合压轮112上，最终在五层之间层间粘接，形成五层的复合材料。

应当理解，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。这里无法对所有的实施方式予以穷举，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，比如实施例的简单合并等。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或改变仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种用于复合材料连续层间粘接的辊压设备，所述复合材料包括紧贴的第一层层板和第二层层板，所述第一层层板和第二层层板中至少一层层板设置有导电增强体，所述导电增强体具有相对设置的第一端和第二端，其特征在于，所述辊压设备包括压轮、压轮移动驱动***、压轮滚动驱动***、电极、电极移动***；所述压轮包括用于压合所述复合材料的压合压轮，所述压合压轮包括上压合压轮和下压合压轮；所述电极包括第一电极和第二电极，所述电极移动***移动所述第一电极和所述第二电极并使所述第一电极和所述第二电极分别与所述第一端和所述第二端接触，从而形成通路。

2.根据权利要求1所述的辊压设备，其特征在于，所述第一电极包括第一上电极和第一下电极，所述第一上电极和所述第一下电极用于将所述第一端夹压在其中间，所述第二电极包括第二上电极和第二下电极，所述第二上电极和所述第二下电极用于将所述第二端夹压在其中间。

3.根据权利要求1所述的辊压设备，其特征在于，所述压轮还包括塑形压轮，所述塑形压轮包括上塑形压轮和下塑形压轮。

4.根据权利要求1所述的辊压设备，其特征在于，所述压轮移动驱动***包括电动推杆或气缸；所述压轮滚动驱动***包括步进电机、伺服电机或力矩电机。

5.根据权利要求1所述的辊压设备，其特征在于，所述电极移动***还包括调压阀。

6.根据权利要求1所述的辊压设备，其特征在于，所述第一层层板为第一层热塑性树脂层板，所述第二层层板为第二层热塑性树脂层板。

7.根据权利要求1所述的辊压设备，其特征在于，还包括预热装置。

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