一种具有成本优势的用于制造有机板的间隙式热压技术

作者:本刊编译 发布时间:2020-01-09
用于制造有机板的间隙式热压技术除具有相当高的成本效益外,还能实现高压制能力,并能毫不费力地达到450℃以上的温度,这意味着使用该工艺甚至可以加工PEEK,这与双带式压机相比极具优势。

低成本的轻量化结构是实施21世纪汽车新概念的主要因素之一。虽然纤维增强塑料为汽车减重提供了极高的潜力,但一个主要问题是,有机板的制造成本依然很高。


生产有机板的间歇式热压技术

一种用于制造有机板的间隙式热压技术除具有相当高的成本效益外,还能实现高压制能力,并能毫不费力地达到450℃以上的温度,这意味着使用该工艺甚至可以加工PEEK,这与双带式压机相比极具优势。

该系统主要由6个工作站组成。准备材料的放卷工作站被整合到卷轴上,这意味着可以将6层材料压成一个有机板,如有必要,层压板层数还可以增加。

一个送料工作台确保各个层正确对齐,以及确保总能在控制侧采用增量长度测量方法计算出当前的材料用量。

在固结前,可以在一台预压机中将材料加热到大约100℃,并采用3kN 的压力进行预压,同时还允许在该机器中加工形状不规则的非织造织物。通过安排在压机后面的送料机,连同隔离片一起,材料被半连续地拉过压机,从而实现了200mm/s的理论速度。根据层数和层厚,每分钟可以生产出最大1.7m的层压板。

该机器的核心是压力为2000kNm的冷-热压机,它配有同步液压系统,这是由4个带动力和位置控制的压力缸构成。除了±0.02mm 这一极高的平面平行度外,该设计的一个特殊点是,将加热板故意按倾斜角度(1.5mm/1.2m)放置的选项。此外,可在1200mm的长度上将加热板调节成6个单独的位置,并为其安装了热分离温度区(最高451℃),因此,可以毫无问题地运行材料特定的加热和冷却曲线,以在制造方向形成熔体前锋。用于质量控制的厚度测量装置在4个测量点采用激光传感器确定所压制半成品的精确厚度。

机器的最后一个工作站是切割站,用以将连续的材料切成定义的段。或者,材料也可以利用卷取机在卷轴上运行。所有的工作站都在控制侧相互连接,提供完全自动化的加工。

这台机器被安装在位于德国萨克森州的Chemnitz纺织研究院,能够加工玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和天然纤维,以及PP、PA、PES、PPS、PEEK和PEI等,或者还可以加工混合的非织造织物(增强纤维+热塑性纤维)。

除了上述试验设备外,Rucks还在过去的几年提供了7台间歇式热压制造设备,目前正在制造另外两台加热板宽度为1.3、最大压力8400kN的机器。

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