拉挤缠绕复合成型激光固化制备复合材料空心型材的制作方法

文档序号:11916154阅读:来源:国知局

技术特征:

1.拉挤缠绕复合成型激光固化制备复合材料空心型材属于一种复合材料制备方法,其特征是:利用了激光照射产生的光热转化效应,迅速获得预浸复合材料空心型材固化所需的温度,从而使固化速度大大加快,在拉引装置(15)作用下,预浸带(4)经挤胶板(5)上的孔洞导入芯模(8)周围,此时,在绕丝装置(9)的作用下,缠绕增强纤维供丝线轴(10)上的增强纤维丝束经过供丝管(7)的内孔供出,成为缠绕增强纤维丝束(6),缠绕增强纤维丝束(6)连续不断地缠绕在预浸带(4)的外面形成复合预浸料,并在拉引装置(15)作用下向拉引力方向(16)进给,随后,复合预浸料被导入激光发生器(13)发射的激光束(14)的作用区开始升温并达到最终的固化温度,固化形成复合材料空心型材。

2.如权利要求1所述的拉挤缠绕复合成型激光固化制备复合材料空心型材,其特征是:预浸带(4)和缠绕增强纤维丝束(6)之间形成紧束的状态,借助于缠绕增强纤维束(6)缠绕过程中的勒紧效应,最后制备成的复合材料空心型材中增强纤维的占比高,进一步提高了复合材料空心型材的整体性能。

3.如权利要求1所述的拉挤缠绕复合成型激光固化制备复合材料空心型材,其特征是:在缠绕增强纤维丝束(6)提供的勒紧力作用下,预浸带(4)浸出的剩余树脂液充分地浸润了缠绕增强纤维丝束(6)。

4.如权利要求1所述的拉挤缠绕复合成型激光固化制备复合材料空心型材,其特征是:激光束(14)的加热功率能够与拉引速度相匹配,保证了预浸复合材料空心型材固化所需的最佳温度。

5.如权利要求1所述的拉挤缠绕复合成型激光固化制备复合材料空心型材,其特征是:增加激光输出器(13)所输出激光光斑的长度,能够增加预浸复合材料空心型材被激光照射的时间,从而增加了热扩散时间,有利于实现预浸复合材料空心型材内部温度的均匀化。

6.如权利要求1所述的拉挤缠绕复合成型激光固化制备复合材料空心型材,其特征是:在构成预浸复合材料空心型材的树脂液中添加适当浓度的填料,以改变预浸复合材料空心型材的吸收系数α和散射系数S,使得截面有效尺寸一定的预浸复合材料空心型材在激光束(14)照射下内部出现最佳的温度梯度。

7.如权利要求1所述的拉挤缠绕复合成型激光固化制备复合材料空心型材,其特征是:在不同方向设计多束激光束(14)投向预浸复合材料空心型材的同一段,利用多束激光束(14)在预浸复合材料空心型材深处的累积效应来抵消单束激光的递减温度梯度,使厚度较大的预浸复合材料空心型材不同深度同步获得最佳的固化温度。

8.如权利要求1所述的拉挤缠绕复合成型激光固化制备复合材料空心型材,其特征是:根据预浸复合材料空心型材中增强纤维束和树脂液的材质不同,选择不同波长的照射激光光源,以改变预浸复合材料空心型材的吸收系数α和散射系数S,使得截面有效尺寸一定的预浸复合材料空心型材在激光照射下内部出现最佳的温度梯度。

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