【技术实现步骤摘要】
本申请涉及预浸料成型，特别涉及一种热塑性预浸料的制备方法。
技术介绍
1、预浸料是指树脂基体在严格控制含量条件下浸渍增强材料，制得的具有均匀纤维面密度的树脂基体和增强材料的组合物，是制备复合材料的一种重要的中间过渡材料。热塑性预浸料是以热塑性树脂与增强材料复合制备的中间材料。常用的热塑性预浸料的制备工艺分为溶液浸渍法、熔融浸渍法、薄膜叠层浸渍法、粉末浸渍法和纤维树脂混合浸渍法。
2、然而，在采用溶液浸渍法、熔融浸渍法、薄膜叠层浸渍法、粉末浸渍法的预浸成型工艺时，受产线长度的限制，在制备预浸料时，会存在较多的工艺损耗，上述热塑性预浸料生产工艺，设备运行时原料仅沿设备长度方向运动，如采用增强纤维作为原材料，成品通常为单向预浸料。如采用增强体织物作为原材料，则增强体织物中纤维的排列方向即为最终预浸料中纤维排列的方向，通常为沿长度和宽度方向正交排列，进而影响纤维的排列方向的自由度，纤维排列方向的可设计些较差。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提出一种热塑性预浸料的制备方法，旨在解决现有的浸渍方式存在的原料利用率低以及可设计性较差的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种热塑性预浸料的制备方法，所述方法包括：
3、获取所需制备的预浸料的材料信息，所述材料信息至少包括基体相和增强相的材质、增强相的材料参数以及铺放参数；
4、根据所述基体相和增强相的材质、所述增强相的材料参数以及所述铺放参数获取所述基体相的面密度；
5、获取复合材料
6、根据所述增强相的纤维取向设定铺缝路径，并根据所述铺缝路径执行铺缝，并对铺缝后的产品进行浸渍，得到预浸料。
7、优选的，所述根据所述基体相和增强相的材质、所述增强相的材料参数以及所述铺放参数获取所述基体相的面密度的步骤包括：
8、所述增强相的材料参数包括线密度、质量占比，根据以下公式计算得到铺放后纤维层的面密度：
9、ρ1＝ρ0/d
10、其中，ρ1表示铺放后纤维层的面密度，ρ0表示增强相的线密度，d表示铺放参数。
11、优选的，所述根据所述基体相和增强相的材质、所述增强相的材料参数以及所述铺放参数获取所述基体相的面密度的步骤包括：
12、根据以下公式计算得到所述基体相的面密度：
13、ρ2＝ρ1(1-w1)/w1
14、其中，ρ2表示所述基体相的面密度，w1表示增强相在预浸料中的质量占比。
15、优选的，在所述获取复合材料的受力需求，并根据所述复合材料的受力需求设定所述增强相的纤维取向的步骤中：
16、所述纤维取向至少包括环向、第一预设角度、第二预设角度、第三预设角度、第四预设角度中的一种。
17、优选的，所述获取复合材料的受力需求，并根据所述复合材料的受力需求设定所述增强相的纤维取向的步骤包括：
18、在设定纤维取向的过程中，将纤维拐弯的区域设置在产品外侧。
19、优选的，所述根据所述增强相的纤维取向设定铺缝路径的步骤包括：
20、若所述纤维取向为环向，则采用等距螺线铺缝，并根据铺放参数获取螺距间距。
21、优选的，在所述获取所需制备的预浸料的材料信息的步骤中：
22、所述基体相的材质至少包括超高分子量聚乙烯、尼龙、芳纶、超高分子量聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚芳醚酮、聚醚醚酮中的一种。
23、优选的，在所述获取所需制备的预浸料的材料信息的步骤中：
24、所述增强相的材质至少包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、超高分子量聚丙烯纤维中的一种。
25、优选的，所述根据所述铺缝路径执行铺缝的步骤包括：
26、将确定的基体相、增强相、缝线依次安装至铺缝设备的对应位置；
27、将铺缝路径导入铺缝设备，以进行铺缝。
28、优选的，所述对铺缝后的产品进行浸渍，得到预浸料的步骤包括：
29、将铺缝后的产品倒置于加热环境中，以使所述基体相受热熔融后在重力作用向下浸润至增强相中。
30、与现有技术相比，本申请具有如下优点：
31、1.本申请提出的预浸料的制备方法可完全满足复合材料最终产品的受力需求，增强相纤维可沿任何方向排布，同时可沿非直线方向排布，形成曲线路径，进一步扩展使用的场景，突破原有纤维仅可沿直线方向排列的限制，从而具有可设计性强的优点。
32、2.本申请铺缝纤维的用量通常为几个锭，缝合纤维的用量通常也为几个锭，切换品种时仅需更换数个锭即可，时间通常不超过10分钟，而传统浸渍方式通常需要使用数十锭或者数百锭的原料，此外，切换时间至少为0.5小时，因此，采用本申请的制备工艺具有品种切换便捷的优点。
33、3.采用本申请的方法制备热塑预浸料时，主要的损耗为铺缝纤维放置区至铺缝位置的长度与铺缝筒数的乘积，筒数约为传统热塑预浸料用量的几十到几百分之一，损耗长度约为传统热塑预浸料的几分之一。
34、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施例了解到。
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1.一种热塑性预浸料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的热塑性预浸料的制备方法，其特征在于，所述根据所述基体相和增强相的材质、所述增强相的材料参数以及所述铺放参数获取所述基体相的面密度的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的热塑性预浸料的制备方法，其特征在于，所述根据所述基体相和增强相的材质、所述增强相的材料参数以及所述铺放参数获取所述基体相的面密度的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的热塑性预浸料的制备方法，其特征在于，在所述获取复合材料的受力需求，并根据所述复合材料的受力需求设定所述增强相的纤维取向的步骤中：
5.根据权利要求4所述的热塑性预浸料的制备方法，其特征在于，所述获取复合材料的受力需求，并根据所述复合材料的受力需求设定所述增强相的纤维取向的步骤包括：
6.根据权利要求4所述的热塑性预浸料的制备方法，其特征在于，所述根据所述增强相的纤维取向设定铺缝路径的步骤包括：
7.根据权利要求1所述的热塑性预浸料的制备方法，其特征在于，在所述获取所需制备的预浸料的材料信息的步骤中：<...
【技术特征摘要】
1.一种热塑性预浸料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的热塑性预浸料的制备方法，其特征在于，所述根据所述基体相和增强相的材质、所述增强相的材料参数以及所述铺放参数获取所述基体相的面密度的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的热塑性预浸料的制备方法，其特征在于，所述根据所述基体相和增强相的材质、所述增强相的材料参数以及所述铺放参数获取所述基体相的面密度的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的热塑性预浸料的制备方法，其特征在于，在所述获取复合材料的受力需求，并根据所述复合材料的受力需求设定所述增强相的纤维取向的步骤中：
5.根据权利要求4所述的热塑性预浸料的制备方法，其特征在于，所述获取复合材料的受力...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙昊，陈逸君，祝心旭，李昊亮，李婷，张益宝，
申请(专利权)人：上海晋飞碳纤科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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