本實用新型屬于碳纖維復合材料制備裝置的技術領域，具體涉及一種碳纖維增強熱塑性復合材料單向帶的模內復合裝置。

背景技術：

碳纖維復合材料與其他材料相比具有比強度、比模量高，安全性高，抗疲勞性好，減震能力強，可設計性強等優點。

但是目前碳纖維復合材料基體還是以熱固性樹脂體系為主，該技術成熟，短時期內雖然還有一定的需求和市場，但因熱固性樹脂體系不利于提高生產效率，并且產品使用后無法回收再利用，只能粉碎掩埋，對環境造成負擔，其中的碳纖維也無法重新利用。所以一定程度阻礙了熱固性材料及碳復合材料的市場增長，以熱塑性樹脂為基體的高性能復合材料的發展已經成為主流和趨勢。與熱固性樹脂基復合材料相比，熱塑性基體成型加工周期更短，加工方法更簡便，并且加工過程中產生廢料較少或不產生廢料，可以回收再利用。

碳纖維一般采用拉擠成型工藝，首先將浸漬過樹脂膠液的連續纖維束或帶狀織物在牽引裝置作用下通過成型模而定型；其次，在模中或固化爐中固化，制成具有特定橫截面形狀和長度不受限制的復合材料。拉擠成型過程中，要求增強纖維的強度高、集束性好、不發生懸垂和容易被樹脂膠液浸潤。其拉擠成型的關鍵在于增強材料的浸漬。在拉擠成型工藝中，目前常用的方法如熱熔涂覆法和混編法。熱熔涂覆法是使增強材料通過熔融樹脂，浸漬樹脂后在成型模中冷卻定型；但是復合裝置設計制造復雜，投資高，制品尺寸受設備限制，一般只適合制備批量的中小型制品，難以根據需要調節其所需的厚度和寬度，給生產加工帶來了一定的不便。另外此方法是先進行熔融樹脂的浸漬樹脂，然后在成型模中冷卻定型，這種方法產品成型周期長。此外熱塑性樹脂的熔體粘度很高,一般大于1000Pa·s,難以使增強纖維獲得良好浸漬，因此制備纖維增強熱塑性復合材料的關鍵技術是解決熱塑性樹脂對增強纖維的浸漬。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種碳纖維增強熱塑性復合材料單向帶的模內復合裝置，解決了熔體黏度高對纖維不易浸漬的問題，使單向帶厚度可調，同時進行樹脂浸漬碳纖維和復合成型，縮短了產品成型周期，樹脂的加熱溫度可調。

綜上所述，為了達到上述目的，本實用新型提供了一種碳纖維增強熱塑性復合材料單向帶的模內復合裝置，該模內復合裝置包括開合模電機和復合模具，其特征在于：所述開合模電機設置在復合模具的頂部外側，所述的復合模具包括上模板、下模板、牽引輥、張力輥、軋輥、上模、下模、軋輥間隙調整手輪、加熱板、電機和鏈輪張緊裝置，所述的上模板和下模板水平的設置在復合模具中，上模設有進料口，上模和下模中間設置有熔池，熔池內設有張力輥，熔池的一側設有牽引輥，牽引輥分為上牽引輥和下牽引輥，上牽引輥和下牽引輥分別對稱的固定在上模板和下模板上；熔池的另一側設有軋輥，軋輥分為上軋輥和下軋輥，上軋輥和下軋輥分別對稱的固定在上模板和下模板上；上軋輥設有軋輥間隙調整手輪；復合模具底部設有電機和鏈輪張緊裝置，鏈輪張緊裝置的傳動裝置依次通過電機、上牽引輥、下牽引輥、上軋輥、下軋輥和鏈輪張緊裝置，由電機帶動牽引輥和軋輥轉動；加熱板分別對稱的設置在上模和下模的外側，上下共六組12個加熱板。

進一步，所述傳動裝置還可以是傳動鏈或傳送帶。

進一步，所述張力輥共設有4～6對。

本實用新型產生的有益效果：

本實用新型采用熔融預浸法制備碳纖維增強熱塑性復合材料單向帶，該模內復合裝置結構緊湊，對碳纖維損傷較小，同時通過多個張力輥和一對扎輥，經過反復單面浸漬和一次雙面滾壓，解決了熔體黏度高、對纖維不易浸潤的問題。利用軋輥間隙調整手輪改變上下軋輥之間的間隙來調節單向帶的厚度，解決了單向帶的厚度不可調的問題。可通過控制12個加熱板的溫度來控制熔池內部的溫度從而調節樹脂的加熱溫度范圍。

附圖說明

圖1為本實用新型的模內復合裝置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體的實施例對本實用新型作進一步的描述，但本實用新型的保護范圍并不限于此。

實施例1：

如圖1所示，一種碳纖維增強熱塑性復合材料單向帶的模內復合裝置，該模內復合裝置包括開合模電機1和復合模具，所述開合模電機1設置在復合模具的頂部外側，所述的復合模具包括軋輥間隙調整手輪2、上模板3、上模4、軋輥5、下模6、張力輥7、加熱板8、鏈輪張緊裝置9、電機10、傳動鏈11、支架12、牽引輥13、進料口14、下模板15。上模4和下模6中間設有熔池，復合模具通過進料口14與擠出機相連，熔融的聚合物由進料口14進入形成熔池，熔池的一側設有牽引輥13，牽引輥13分為上牽引輥和下牽引輥，上牽引輥和下牽引輥分別對稱的固定在上模板3和下模板15上；熔池的另一側設有軋輥5，軋輥5分為上軋輥和下軋輥，上軋輥和下軋輥分別對稱的固定在上模板3和下模板15上，張力輥7設置于熔池內，共設有4對；將已展寬的碳纖維導入牽引輥13，在人工輔助下穿過張力輥7和軋輥5，上軋輥上設有軋輥間隙調整手輪2，軋輥間隙調整手輪2用來改變軋輥5之間的間隙從而控制軋制單向帶的厚度，復合模具下方設有電機10和鏈輪張緊裝置9，鏈輪張緊裝置9的傳動裝置為傳動鏈11，傳動鏈11依次通過電機10、上牽引輥、下牽引輥、上軋輥、下軋輥、鏈輪張緊裝置9，由電機10帶動牽引輥13和軋輥5轉動，保證兩個輥子同步轉動，保證碳纖維在浸漬過程中的張力恒定；鏈輪張緊裝置9可以保證裝置在上下模開閉模的過程中傳動鏈始終處于張緊狀態，加熱板8分別對稱的設置在上模4和下模6的外側，上下共六組12個加熱板，可單獨控制熔池內部前中后各段的溫度，支架12為整個復合模具的支撐，為框架結構。

實施例2：

與實施例1相比不同點在于：張力輥7共設有5對；鏈輪張緊裝置9的傳動裝置為傳送帶11，傳送帶11依次通過電機10、上牽引輥、下牽引輥、上軋輥、下軋輥、鏈輪張緊裝置9，其他配置與實施例1相同。

要說明的是，上述實施例是對本實用新型技術方案的說明而非限制，所屬技術領域普通技術人員的等同替換或者根據現有技術而做的其它修改，只要沒超出本實用新型技術方案的思路和范圍，均應包含在本實用新型所要求的權利范圍之內。