纤维定型布和纤维定型布的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种纤维定型布和纤维定型布的制造方法。
【背景技术】
[0002]纤维层是一种纤维增强树脂基复合材料，具有高比强度、可设计性强、抗疲劳性能以及抗腐蚀性等等优越的综合性能，由纤维层得到的纤维定制布被广泛的应用在航空航天、汽车、船只以及体育用品上的零部件的制造上。
[0003]现有技术中的纤维定制布包括了 2层或2层以上的纤维层，现有技术中的纤维定制布由纤维层中的纤维进行编织而得到。然而，现有技术中的纤维定制布在编织成布的过程中，纤维之间会不断的发生摩擦，从而会造成纤维被磨损，会造成得到的纤维定制布的抗疲劳、抗腐蚀等的性能会下降，进而导致由纤维定制布制造而得的工业等领域上的零部件的使用寿命以及力学性能下降；同时由于纤维编织会增加原材料的成本，编织过程也会减低纤维定制布的生产效率。使用纤维编织布在复合材料真空辅助液体成型(VacuumAssisted Resin Infus1n，简称VARI)工艺制造复合材料时会产生纤维体积含量低和定型制造大型结构困难的问题。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种纤维定型布和纤维定型布的制造方法，用以解决现有技术中的纤维定制布中的纤维磨损，纤维定制布的抗疲劳、抗腐蚀等的性能下降，进而导致由纤维定制布制造而得的工业等领域上的零部件的使用寿命及力学性能的下降，以及原材料的成本高，纤维定制布的生产效率低的问题。
[0005]本发明的一方面提供一种纤维定型布，用于采用VARI工艺制造复合材料，包括:
[0006]纤维定型布单元，所述纤维定型布单元包括:两层纤维层，以及热塑性树脂；
[0007]所述两层纤维层之间涂覆有所述热塑性树脂。
[0008]如上所述的纤维定型布中，还包括:所述纤维定型布单元的个数为至少一个，相邻的纤维定型布单元之间涂覆有所述热塑性树脂。
[0009]如上所述的纤维定型布中，所述纤维层为纤维单向等距排布的纤维层。
[0010]如上所述的纤维定型布中，所述热塑性树脂为垂直于所述纤维层中的纤维排布方向而进行等距排布的热塑性树脂。
[0011]本发明的另一方面提供一种纤维定型布的制造方法，包括:
[0012]将热塑性树脂涂覆在一层纤维层上；
[0013]在所述热塑性树脂上平铺另一层纤维层；
[0014]进行压实冷却，得到所述纤维定制布。
[0015]如上所述的方法中，在所述进行压实冷却之后，还包括:
[0016]重复执行以下步骤，直至设置N层纤维层:将所述热塑性树脂涂覆在一层纤维层上；在所述热塑性树脂上平铺另一层纤维层；进行压实冷却，其中，N为大于等于I的整数。
[0017]如上所述的方法中，所述将热塑性树脂涂覆在一层纤维层上；在所述热塑性树脂上平铺另一层纤维层；进行压实冷却，包括:
[0018]挤出机将所述热塑性树脂以垂直于纤维层中的纤维排布方向的方式，均匀的、等距的涂覆在纤维单向等距排布的一层纤维层上；
[0019]在所述热塑性树脂上平铺纤维单向等距排布的另一层纤维层；
[0020]采用定型辊对纤维层和所述热塑性树脂进行压实和冷却。
[0021]如上所述的方法中，所述将热塑性树脂涂覆在一层纤维层上；在所述热塑性树脂上平铺另一层纤维层；进行压实冷却，包括:
[0022]将纤维横向等距排布的一层纤维层，沿着横向方向通过牵引机牵引至挤出机的机头下方；
[0023]所述挤出机沿着垂直于纤维层中的纤维排布方向的方向，以往返的方式将所述热塑性树脂均匀的、等距的涂覆在所述纤维横向等距排布的一层纤维层上；
[0024]所述牵引机再将纤维横向等距排布的另一层纤维层牵引并平铺在热塑性树脂上;
[0025]采用定型辊对纤维层和所述热塑性树脂进行压实和冷却。
[0026]本发明的技术效果是:提供一种由纤维定型布单元组成的纤维定型布，其中，纤维定型布单元包括了两层纤维层和热塑性树脂，热塑性树脂涂覆在两层纤维层之间。得到的纤维定制布中的纤维不会产生磨损，从而提高了纤维定制布的抗疲劳性和抗腐蚀性，进而提高了由纤维定制布制造而得的工业等领域上的零部件的使用寿命，降低了力学性能的损失；同时提高了纤维定制布的制造效率，并降低了制造成本；得到的纤维定型布的厚度比现有技术中的纤维定型布的厚度小；在VARI工艺中，采用该纤维定型布制作复合材料时，可以提高复合材料中的纤维体积含量，易于满足制造大型结构的需求；使用该纤维定型布采用VARI工艺制作大型结构时，可以缩短铺层时间，降低成本。
【附图说明】
[0027]图1为本发明实施例一提供的纤维定型布的结构示意图；
[0028]图2为本发明实施例二提供的纤维定型布的制造方法的第一流程图；
[0029]图3为本发明实施例二提供的纤维定型布的制造方法的第二流程图；
[0030]图4为本发明实施例二的步骤101a2执行过程中的工作示意图；
[0031]图5为本发明实施例二的步骤101a2执行过程中的纤维定型布的俯视图；
[0032]图6为本发明实施例二的步骤101a3执行过程中的工作示意图；
[0033]图7为本发明实施例二的步骤101a3执行过程中的纤维定型布的剖面结构示意图；
[0034]图8为本发明实施例二提供的纤维定型布的制造方法的第三流程图；
[0035]图9为本发明实施例二提供的纤维定型布的制造方法的工艺流程示意图。
[0036]附图标记:
[0037]1-纤维定型布2-纤维定型布单元 3-纤维层 4-热塑性树脂
[0038]5-挤出机6-定型辊7-牵引机 8-第一辊
[0039]9-第一捻纱辊10-第一对中定位辊11-第二辊12-第二捻纱辊
[0040]13-第二对中定位辊14-成品辊
【具体实施方式】
[0041]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0042]图1为本发明实施例一提供的纤维定型布的结构示意图，如图1所示，本实施例的纤维定型布1，用于采用VARI工艺制造复合材料，包括:
[0043]纤维定型布单元2，纤维定型布单元2包括:两层纤维层3，以及热塑性树脂4 ;
[0044]两层纤维层3之间涂覆有热塑性树脂4。
[0045]在本实施例中，具体的，纤维层3是纤维构成的，纤维层3是一种纤维增强树脂基复合材料，具有高比强度、可设计性强、抗疲劳性能和抗腐蚀性能突出、便于大面积整体成型等优点。
[0046]本实施例中，纤维层3可以采用玻璃纤维、或者碳纤维、或者芳纶纤维等增强体。本实施例中，对于纤维层3的具体组分，不做限定。本实施例中，对于纤维层3中的纤维的层数，不做限定。
[0047]热塑性树脂4具有受热软化、冷却硬化的性能，而且不起化学反应，无论加热和冷却重复进行多少次，均能保持这种性能，本实施例中热塑性树脂4可以采用聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚砜等热塑性树脂4基体。本实施例中，对于热塑性树脂4的具体组分，不做限定。
[0048]本实施例提供的纤维定型布I由纤维定型布单元2构