热塑性复合材料产品的制作方法及其相应的产品与流程

【技术领域】

本发明属于热塑性复合材料产品的制作领域，且特别是涉及一种热塑性复合材料产品的制作方法及其相应的产品。

背景技术：

随着笔记本电脑、平板电脑、手机、相机、便携式信息终端设备等电子产品的发展，市场上强烈要求开发出薄型且轻质的产品。轻薄的产品会构成产品的外壳或内部部件薄壁，在产品要求轻薄的同时还要求具有高强度及高刚性。

热塑性复合材料具有质量轻、比强度和比模量高、抗化学腐蚀、耐疲劳、易于整体成型等优点，被广泛应用于制作军工、航空航天等产品上。由于热塑性复合材料的优良的力学性能，所以也可以广泛用于笔记本电脑、平板电脑、便携式电话、便携式终端或相机等电子电气设备、信息设备的外壳中，发挥了使外壳薄壁化、减轻设备重量等作用。

目前，采用热塑性复合板材成型产品，通常先将热塑性复合板材裁切后放在热压模具内压合成所需形状，再放入注塑模具中注塑成型。然而，上述成型工艺的缺点为：产品实现的整个制程需要压合和注塑成型两个程序，两套模具，成本高，且成型周期为3分钟，成型周期长，效率低，不能满足3c行业大批量生产的要求。

有鉴于此，实有必要开发一种热塑性复合材料产品的制作方法及其产品，以解决上述需要两套模具、成本高，成型周期长、效率低的问题。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种热塑性复合材料产品的制作方法，该制作方法只需要一套模具即能够快速成型产品，成本低，周期短，效率高，能够满足3c行业大批量生产的要求。

为了达到上述目的，本发明的热塑性复合材料产品的制作方法，其包括以下步骤：

(1)依产品形状裁切热塑性复合材料板材；

(2)将裁切后的板材进行红外加热；

(3)通入蒸汽对注塑模具进行加热；

(4)将红外加热后的板材置入注塑模具中定位；

(5)注塑模具合模进行高压压合，将红外加热后的板材压合成3d形状，并注塑塑胶成型结构件；

(6)关闭蒸汽，通入冷却水冷却注塑模具，冷却后开模取出产品。

可选地，所述热塑性复合材料板材为含碳纤维或玻璃纤维加强型热塑性复 合材料板材。

可选地，所述步骤(2)中采用红外烤箱对裁切后的板材进行红外加热，红外烤箱的顶部及底部分别设有依序排列的若干红外线灯管，且红外烤箱的顶部及底部还分别设有温度感应器。

可选地，所述步骤(2)中，包括将裁切后的板材放置到镂空托盘上，镂空托盘滑至红外烤箱中的步骤。

可选地，所述步骤(2)中，红外加热的温度为热塑性复合材料板材所使用的树脂的玻璃转化温度与熔融温度之间。

可选地，所述步骤(2)中，红外加热的升温速度为5℃/s-20℃/s。

可选地，所述注塑模具的公模仁及母模仁中设有水路，所述水路中通入蒸汽或冷却水。

可选地，所述步骤(3)中，加热至注塑模具的模面温度为100-160℃。

可选地，所述步骤(5)中，冷却至注塑模具的模面温度为60-75℃时，开模取出产品。

另外，本发明还提供一种产品，其为经上述热塑性复合材料产品的制作方法制作后产生的产品。

相较于现有技术，本发明的热塑性复合材料产品的制作方法，通过对热塑性复合材料板材采用红外加热的方式加热，加热后直接在注塑模具中注塑成型，不需要采用热压模具和注塑模具两套模具，节约了成本；且红外加热升温速度能达到5℃/s-20℃/s，升温速度特别快，能够节约大量时间，且蒸汽和冷却水对热压模具加热及冷却，成型过程中注塑模具的升温速度和降温速度均能达到2℃/s-3℃/s，由此不仅成型时间短，整个成型周期为40-60s，效率高，能够满足3c行业大批量生产的要求，而且蒸汽与冷却水能够循环使用，节约了能源，相应的产品可以广泛应用于3c行业或其他行业中。

【附图说明】

图1绘示本发明的热塑性复合材料产品的制作方法的步骤流程图。

图2绘示本发明的热塑性复合材料产品的制作方法一实施例红外加热的结构示意图。

图3绘示本发明的热塑性复合材料产品的制作方法一实施例中注塑模具的结构示意图。

【具体实施方式】

为对本发明的目的、功效及技术手段有进一步的了解，现结合具体实施例说明如下。

请参阅图1、图2及图3所示，其中图1绘示了本发明的热塑性复合材料产品的制作方法的步骤流程图，图2绘示了本发明的热塑性复合材料产品的制作方法一较佳实施例红外加热的结构示意图，图3绘示了本发明的热塑性复合材 料产品的制作方法一较佳实施例中注塑模具的结构示意图。

步骤101：依产品形状裁切热塑性复合材料板材10。于本实施例中，所述热塑性复合材料板材10为pc热塑性碳纤板，需要成型的产品为笔记本电脑a件，依产品形状将pc热塑性碳纤板裁切成所需尺寸，例如长350mm，宽255mm，厚1mm，其中板材10上对应所述产品上的孔位也可铣切或冲裁成型。

步骤102：将裁切后的板材10进行红外加热。于本实施例中，将裁切后的板材10置入红外烤箱11中进行红外加热，红外加热的功率可调，红外烤箱11的顶部及底部分别设有依序排列的若干红外线灯管12，该红外线灯管12之间的距离可调，其中红外线灯管12使用的红外线波长与热塑性复合材料的波长相同，能够提高加热效率，且红外烤箱11的顶部及底部还分别设有温度感应器13，用以感测温度是否达到。

将裁切后的板材10进行红外加热的具体步骤为：将裁切后的板材10放置到镂空托盘14上，镂空托盘14滑至红外烤箱11中红外加热，红外加热的升温速度为5℃/s-20℃/s，使板材10表面的温度快速升温到热塑性复合材料板材10所使用的树脂的玻璃转化温度与熔融温度之间，例如升温到200℃，此时板材10变软，但不会有熔融的液体滴下。

步骤103：通入蒸汽对注塑模具进行加热。注塑模具包括公模板19、母模板15、公模仁18、母模仁16及公模仁18、母模仁16中的水路17。于本实施例中，具体步骤为：打开蒸汽开关，在注塑模具公模仁18及母模仁16的水路17中通入蒸汽对注塑模具进行加热，通过控制通入蒸汽的时间控制所需的温度。于本实施例中，加热至注塑模具的模面温度为120-140℃。

步骤104：将红外加热后的板材10置入注塑模具中定位。其中通过定位孔或定位针进行定位，防止板材10移位，为了防止红外加热后的板材10热量损失，需快速将板材10置入注塑模具中，例如，可采取机械手臂抓取、置放的方式。

步骤105：注塑模具合模进行高压压合，因板材10经过红外加热后已变软，注塑模具合模可以将红外加热后的板材10压合成需要的3d形状，合模后并在板材10上注塑塑胶成型结构件，所述结构件可为卡勾、凸柱等结构。

步骤106：关闭蒸汽，通入冷却水冷却注塑模具。于本实施例中，注塑模具的模面温度降温至65℃时，开模取出产品，一个循环结束，开始下一个产品的制作。

另外，本发明还提供一种产品，其为经上述热塑性复合材料产品的制作方法制作后产生的产品，该产品广泛用于笔记本电脑、平板电脑、便携式电话、便携式终端或相机等电子电气设备、信息设备等3c行业或其他行业中。

综上所述，本发明的热塑性复合材料产品的制作方法，通过对热塑性复合材料板材10采用红外加热的方式加热，加热后直接在注塑模具中注塑成型，不 需要采用热压模具和注塑模具两套模具，节约了成本；且红外加热升温速度能达到5℃/s-20℃/s，升温速度特别快，能够节约大量时间，且蒸汽和冷却水对热压模具加热及冷却，成型过程中注塑模具的升温速度和降温速度均能达到2℃/s-3℃/s，由此不仅成型时间短，整个成型周期为40-60s，效率高，能够满足3c行业大批量生产的要求，而且蒸汽与冷却水能够循环使用，节约了能源，相应的产品可以广泛应用于3c行业或其他行业中。