CN212979507U - 一种夹芯板制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种夹芯板制备装置，属于夹层板技术领域，该装置包括两组镜面对称放置的加热电路；其中一组加热电路包括加热元件和电源，所述加热元件连接两个金属夹具；所述两个金属夹具分别通过导线连接同一电源的正负极；在加热元件的上方设有承受压力的绝缘块。通过将加热元件预埋在面板和夹芯之间，在接通电路时，由于加热元件电阻的热效应实现能量转化，从而实现对面板和夹芯的加热熔融，在压力作用下实现良好粘接，制备出来的波纹夹芯板质量更轻，强度更高，具有较低的面密度。

Description

一种夹芯板制备装置

技术领域

本实用新型属于夹层板领域，具体是涉及了一种夹芯板制备装置。

背景技术

目前热塑性复合材料夹芯板主要由热塑性复合材料面板和热塑性泡沫或PP蜂窝芯材构成，面板与芯材的连接多用胶接。

发明人，发现这种传统的热塑性泡沫和PP蜂窝夹芯板制备生产周期长，且芯材与面板之间连接性能弱。

实用新型内容

为克服现有热塑性复合材料夹芯板制备生产周期长，且芯材与面板之间连接性能弱的缺点，本实用新型的目的是提供一种夹芯板制备装置。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

本实用新型的至少一实施例提供了一种夹芯板制备装置，该装置包括两组镜面对称放置的加热电路；其中一组加热电路包括加热元件和电源，所述加热元件连接两个金属夹具；所述两个金属夹具分别通过导线连接同一电源的正负极；在加热元件的上方设有承受压力的绝缘块。

进一步地，所述金属夹具也可替换成为绝缘材质，且所述绝缘材质和加热元件接触界面涂上导电材料。

进一步地，所述加热元件的上下表面设有树脂薄膜。

进一步地，加热元件和树脂薄膜也可以合并成一层替换成碳纤维预浸料。

进一步地，所述树脂薄膜选自聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯薄膜。

进一步地，所述加热元件为电阻加热元件。

进一步地，所述加热元件为感应加热元件；所述感应加热元件为具有铁磁性的材料或是填充氧化铁或金属粒子的热塑性塑料带材、棒材或垫片；相应地，电源也替换成感应发生装置。

进一步地，加热元件既可以是连续的一层，也可以只分散在波纹夹芯板中面板和波纹芯材之间焊接的位置。

进一步地，所述电源可以是直流电源或交流电源。

进一步地，加热元件的宽度要大于波纹夹芯板中面板的宽度。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型的一种夹芯板制备装置两个夹具之间设有电加热元件，加热元件上方设有承受一定压力的绝缘底座，可将加热元件预埋在面板和波纹夹芯之间，加热元件在接通电路时，由于加热元件电阻的热效应实现能量转化，从而实现对面板和夹芯的加热熔融，在压力作用下实现良好粘接，相比于传统的通过加热工具对面板和夹芯进行加热，加热元件不仅起到加热熔融粘接树脂的作用还可以提高夹层板的力学性能。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例公开的热塑性波纹夹芯电阻焊接夹层板的制备装置示意图；

图2为本实用新型实施例公开的热塑性复合材料波纹夹芯板的示意图。

图中：1、电源，2、金属导线，21、面板层，22、树脂薄膜层，23、加热元件层，24、波纹夹芯层，3、绝缘块，4、面板，5、薄膜，6、金属夹具，7、加热元件，8、波纹夹芯。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型实施例公开的了一种热塑性复合材料波纹型夹层板，该夹层板主要包括面板和波纹夹芯组成。

波纹夹芯的横截面为波纹状，优选为梯形波纹夹芯，在所述波纹夹芯的上下表面上分别设有一个面板。

进一步的，所述的热塑性复合材料波纹夹层板中的芯材和面板，材料均为热塑性复合材料，其中两个面板和芯材三者间所含增强纤维的种类和含量可以相同或不同，其中两个面板和芯材三者的树脂基体可以相同或不同。所述的热塑性树脂选自聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酷或丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物的一种或几种,或者选自上述热塑性树脂与其他组分的改性聚合物,所述的其他组分选自抗氧剂、抗老化剂中的一种或一种以上。其中面板和芯材选用的热塑性树脂体系可以相同或不同。

优选的，所述的热塑性复合材料芯材和热塑性复合材料面板中增强纤维选自玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或超高分子量纤维的一种或几种，其中面板和芯材选用纤维的种类可以相同或不同。

相比于传统的泡沫夹层板和蜂窝夹层板，本实施例中的波纹夹层板质量更轻，强度更高，具有较低的面密度。同时，波纹芯内的空间可以放置功能元件，实现结构功能一体化的效果。

本实用新型另一实施例还公开的热塑性波纹夹芯电阻焊接夹层板的制备装置示意图如图1所示。

本装置主要包括两个加热电路，分为上加热电路和下加热电路，上加热电路和下加热电路镜面对称，所述加热电路包括电源1、电阻加热元件7以及金属夹具6，以上加热电路为例，电阻加热元件的两端分别连接一个金属夹具6，左边的金属夹具连接电源的正极，右边的金属夹具连接电源的负极，电阻加热元件的上端设有绝缘块3，相对应的下侧的加热电路中的绝缘块设置在加热元件的下方。

需要注意的是，本实施例装置中的金属夹具既可以选择导电材料也可以选择绝缘材质，但如果选择绝缘材料则需要在夹具和电阻加热元件接触界面涂上导电材料。

上述制备装供的工作原理是电流通过金属夹具传到电阻加热元件处，电阻加热元件通过电阻热效应将电能转化为热能，为波纹芯与面板之间的树脂薄膜提供热量，同时通过绝缘块3施加压力，当温度达到树脂薄膜熔点，树脂薄膜开始融化在压力作用下流动渗透，冷却实现波纹芯和面板粘接。相比于传统的通过加热工具对面板和夹芯进行加热。本实施例通过预埋电阻植入物，通过电阻植入物的热效应加热面板和夹芯，加热元件不仅起到加热熔融粘接树脂的作用还可以提高夹层板的力学性能。

需要注意的就是，本实施例中的绝缘块的作用是防止电流泄露。绝缘块可以选自电木、玻璃钢板或者其他具有一定抗压能力的绝缘材料。

在一些实施例中，电阻植入物可以换成感应加热元件，将电源替换成感应发生装置，感应加热元件可以选自具有铁磁性的材料或是为填充氧化铁或金属粒子的热塑性塑料带材、棒材或垫片。在感应装置通电时产生交变磁场，感应加热元件在交变磁场下感应生热，融化界面树脂，实现粘接。

在另外一些实施例中的电阻加热元件材料可以选择碳纤维预浸料，碳纤维，金属网中的一种或几种或者选择其他的具有导电性能且能够透过热塑性树脂的材料。加热元件不仅起到加热熔融粘接树脂的作用还可以提高夹层板的力学性能。

本实用新型另外一些实施例还公开了基于上述装置的制备波纹夹芯面板的制备方法，如图1所示，以制备玻璃纤维/聚丙烯热塑性复合材料波纹夹芯板为例，原料为连续玻璃纤维增强聚丙烯面板、连续玻璃纤维增强聚丙烯波纹夹芯、聚丙烯薄膜和单向碳纤维布。波纹夹芯板的具体制备过程如下：

以上加热电路为例：

1、准备好连续玻璃纤维增强聚丙烯面板，并裁剪好需要的尺寸，放置在绝缘块3的下表面上，

2、裁剪好与面板相同尺寸的树脂薄膜5，并将其平铺在面板4上，其中所述热塑性复合材料波纹夹层板中的树脂薄膜5选自聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯薄膜。其中面板和芯材选用的热塑性树脂体系和树脂薄膜可以相同或不同。

3、裁剪加热元件7，加热元件优选为单向碳纤维布，裁剪的单向碳纤维布长度与面板层4一致，宽度比面板层宽20mm用于与金属夹具6连接，并将碳纤维布的上方和下方各设置一层树脂薄膜5。

4、将在加热元件7的下方再放置上波纹夹芯8，同时在在波纹夹芯8中放入金属支撑物，同理对于下加热电路按照上加热电路对称设置即可，如图2为最终制成的热塑性复合材料波纹夹芯板的示意图，最中间为波纹夹芯层24，波纹夹芯层23和上下面板层21中间设置加热元件层23，加热元件层23的上下表面上连接树脂薄膜层22；

5、将金属夹具夹住单向碳纤维布的两端

6、将金属电线用螺栓连接到金属夹具上

7、电线连接电源，其中，电源1既可以是直流电源也可以是交流电源，电源为整个电路提供能量，打开开关，电流通过金属导线2传导到金属夹具6。

8、设置合适的输出电流和功率，并通过压机施加压力；电流通过夹具传到加热元件处，加热元件通过电阻热效应将电能转化为热能，为热塑性树脂提供热量。当温度达到树脂熔点，树脂开始融化在压力作用下流动渗透，冷却粘接。

9、待树脂熔融浸透，关闭电源，保压冷却，实现粘接。

所以，本实用新型的上述波纹夹芯面板制备方法容易实现面板和夹芯的粘接，同时提高热塑性复合材料夹芯板力学性能。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种夹芯板制备装置，其特征在于，包括两组镜面对称放置的加热电路；其中一组加热电路包括加热元件和电源，所述加热元件连接两个金属夹具；所述两个金属夹具分别通过导线连接同一电源的正负极；在加热元件的上方设有承受压力的绝缘块。

2.如权利要求1所述的一种夹芯板制备装置，其特征在于，所述金属夹具为绝缘材质，且所述绝缘材质和加热元件接触界面涂上导电材料。

3.如权利要求1所述的一种夹芯板制备装置，其特征在于，所述加热元件的上下表面设有树脂薄膜。

4.如权利要求3所述的一种夹芯板制备装置，其特征在于，所述树脂薄膜选自聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯薄膜中的一种。

5.如权利要求1所述的一种夹芯板制备装置，其特征在于，所述加热元件为电阻加热元件。

6.如权利要求1所述的一种夹芯板制备装置，其特征在于，所述加热元件为感应加热元件；所述感应加热元件为具有铁磁性的材料，相应地，电源也替换成感应发生装置。

7.如权利要求1所述的一种夹芯板制备装置，其特征在于，加热元件为连续的一层；或，只分散在波纹夹芯板中面板和波纹芯材之间焊接的位置。

8.如权利要求1所述的一种夹芯板制备装置，其特征在于，所述电源是直流电源，或交流电源。

9.如权利要求1所述的一种夹芯板制备装置，其特征在于，加热元件的宽度要大于波纹夹芯板中面板的宽度。

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