熱塑性復(fù)合材料板材的制造方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料板材，尤其涉及一種熱塑性復(fù)合材料板材的制造方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂復(fù)合材料(composite materials)是指兩種或兩種以上不同材質(zhì)以適當(dāng)方式加以結(jié)合的新材料，而此復(fù)合材料具有比單一材質(zhì)更為優(yōu)秀的性能。一般來說，復(fù)合材料是由基體與增強(qiáng)材所組成，其中增強(qiáng)材是復(fù)合材料中主要的承力部分，尤其是關(guān)于彎曲、拉伸與沖擊等機(jī)械性能等的力學(xué)承受來源，而基體則是將增強(qiáng)材黏合成一整體，構(gòu)成復(fù)合材料整體形狀并扮演應(yīng)力傳導(dǎo)的作用。
[0003]在一般以熱塑性樹脂作為基體的復(fù)合材料中，樹脂與增強(qiáng)材(例如:玻璃纖維)必須經(jīng)過加熱的熔融過程，使樹脂含浸在纖維中，之后進(jìn)行加壓，最后再經(jīng)過冷卻步驟將該復(fù)合材料固化成型。由于加熱、加壓過程中，必須藉由加壓帶與板材接觸使擠壓出所欲的厚度，所以加壓帶于熱壓過程中必須緊貼著加工中的復(fù)合板材，因此，為使加工固化后的復(fù)合板材順利脫模，該加壓帶必須具備離型效果。
[0004]已知用于加壓帶上的脫模材質(zhì)，主要為涂布有聚四氟乙烯(Polytetraf luoroethene, PTFE)的紡織纖維布,而其中的聚四氟乙烯即是提供離型效果的組成。然而，在生產(chǎn)熱塑性復(fù)合材料的加壓過程中，卻無可避免地會將紡織纖維布的花紋轉(zhuǎn)印至所制備的復(fù)合材料表面上，一方面產(chǎn)生額外的紋路，另一方面則使其表面不具平整性，因而必須進(jìn)一步經(jīng)過表面處理，使能在其表面上進(jìn)行印刷或涂裝等后續(xù)工序。
[0005]另一方面，制造過程中所需的高壓擠板，雖然能改進(jìn)表面平整性的問題，然而，高壓卻會導(dǎo)致復(fù)合板材厚度的規(guī)格改變，而超出厚度的公差范圍；也會使基材及補(bǔ)強(qiáng)材的纖維比例及體積比例超出設(shè)計范圍，對后續(xù)制程或裝配產(chǎn)生干涉無法量產(chǎn)及影響產(chǎn)品物性的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)良離型效果的熱塑性復(fù)合材料板材的制造方法，使能在熱塑性復(fù)合材料板材的制造過程中順利脫模。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠產(chǎn)生優(yōu)良表面的熱塑性復(fù)合材料板材的制造方法，使所制造出的熱塑性復(fù)合材料板材表面平整，可以直接印刷或涂裝等后續(xù)工序。
[0008]本發(fā)明的再一目的在于提供一種能夠產(chǎn)生厚度規(guī)格一致化的熱塑性復(fù)合材料板材的制造方法，經(jīng)由均勻給力，可以避免因為加壓過程中所造成厚度公差值超出的問題。
[0009]為了達(dá)成前述目的，本發(fā)明將提供一種熱塑性復(fù)合材料板材的制造方法，其步驟包括:提供一基體與至少一增強(qiáng)材；將該基體與該增強(qiáng)材疊合后輸送進(jìn)入一等容設(shè)計的熔融成型裝置；在該熔融成型裝置中藉由表面墊覆有一硅膠薄膜的一加壓帶進(jìn)行加熱與加壓處理；以及進(jìn)行冷卻處理。
[0010]在一實施例中，在所述的熱塑性復(fù)合材料板材的制造方法中，其中該硅膠薄膜包括一呈粗糙而用于傳動的傳動面以及一呈光滑而接觸板材的加工面。該硅膠薄膜的厚度可為0.2?0.5_，但并不以此為限，可依照所欲施壓的大小以及復(fù)合材料材質(zhì)，選用適當(dāng)厚度的硅膠薄膜。
[0011]在另一實施例中，在所述的熱塑性復(fù)合材料板材的制造方法中，其中該硅膠薄膜的加工面進(jìn)一步設(shè)置有3?5 μ m深度的咬花，以使樹脂流動性更佳，并增加其呼吸性。
[0012]在另一實施例中，在所述的熱塑性復(fù)合材料板材的制造方法中，其中該加壓的條件可為5?25Kg/cm2，但并不以此為限，可依照所欲施壓的復(fù)合材料材質(zhì)及所欲厚度而加以調(diào)整。
[0013]在一實施例中，在所述的熱塑性復(fù)合材料板材的制造方法中，其中該增強(qiáng)材可選自聚對苯二甲酸乙二酯纖維(PET纖維)、玻璃纖維、硼纖維、陶瓷纖維、金屬纖維、聚對苯二甲酰對苯二胺(p-phenylene terephthalamides, PPTA),也就是芳纟侖纖維(Aramid fiber)、碳纖維、超高相對分子量聚乙烯纖維(ultra-high molecular weightpolyethylene, UHMW-PE)、聚苯并惡唑纖維(Poly (p-phenylene benzobisoxazole, ΡΒ0)、2,5- 二羥基-1，4-苯撐吡啶并二咪唑(poly(2，6-diimidazo(4，5-b:4，5’ _e)pyridinylene-1, 4(2，5-dihydroxy)phenylene, PIPD)、聚酯纖維、棉、麻或紙，但并不以此為限。該基體則可選自:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS樹酯、尼龍(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚砜(PSU)、聚苯砜(PPS)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚酰亞胺(PI)以及聚酰胺酰亞胺(PAI)所組成的群組，亦并不以此為限。
[0014]本發(fā)明的另一目的在于提供一種連續(xù)性或非連續(xù)性生產(chǎn)熱塑性復(fù)合材料板材的制造方法。
[0015]在一實施例中，在所述的熱塑性復(fù)合材料板材的制造方法中，該方法進(jìn)一步包括卷收，以達(dá)成連續(xù)性生產(chǎn)的目的，或是進(jìn)一步包括切割，而適用于預(yù)定尺寸的非連續(xù)性生產(chǎn)。
[0016]本發(fā)明的又一目的在于提供一種熱塑性復(fù)合材料板材的制造裝置，使能利用于制造出具優(yōu)良表面的熱塑性復(fù)合材料板材。
[0017]為了達(dá)成前述的目的，本發(fā)明將提供一種熱塑性復(fù)合材料板材的制造裝置，包括:多個進(jìn)料滾輪，至少用以輸送一增強(qiáng)材與至少一基體；一壓板機(jī)，用以將該增強(qiáng)材與該基體相疊合；以及一等容設(shè)計的熔融成型裝置，該熔融成型裝置包括:一加熱單元；一加壓單元；一冷卻單元；以及一加壓離型單元，設(shè)有一加壓帶，該加壓帶表面墊覆有一硅膠薄膜，其中，該加熱單元、該加壓單元與該冷卻單元透過該加壓帶對該基體與該加強(qiáng)材進(jìn)行加熱與加壓處理。
[0018]在一實施例中，在所述的熱塑性復(fù)合材料板材的制造裝置中，其進(jìn)一步設(shè)置有一卷收滾輪或切割器。
[0019]在另一實施例中，在所述的熱塑性復(fù)合材料板材的制造裝置中，其中該硅膠薄膜包括一呈粗糙而用于傳動的傳動面以及一呈光滑而接觸板材的加工面，且該硅膠薄膜的厚度為0.2?0.5_，但并不以此為限，可依照所欲施壓的大小以及復(fù)合材材質(zhì)，選用適當(dāng)厚度的硅膠薄膜。
[0020]藉由本發(fā)明實施例，所利用硅膠薄膜的離型效用與光滑表面，能夠制造出具有平整表面而適于直接進(jìn)行涂裝工序的熱塑性復(fù)合材料板材，并進(jìn)一步藉其緩沖效果，可制造出厚度均一化的熱塑性復(fù)合材料板材。
[0021]以下將配合圖式進(jìn)一步說明本發(fā)明的實施方式，下述所列舉的實施例用以闡明本發(fā)明，并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明第一實施例的步驟流程圖；
[0023]圖2為本發(fā)明第二實施例的步驟流程圖；
[0024]圖3為本發(fā)明第三實施例的裝置示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明第三實施例的局部示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明第四實施例的裝置示意圖；以及
[0027]圖6為本發(fā)明第五實施例的裝置示意圖。
[0028]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0029]10進(jìn)料滾輪
[0030]11 增強(qiáng)材
[0031]12 基體
[0032]20壓板機(jī)
[0033]30等容設(shè)計的熔融成型裝置
[0034]31加熱單元
[0035]32加壓單元
[0036]33冷卻單元
[0037]34加壓離型單元
[0038]341加壓帶
[0039]35硅膠薄膜
[0040]351 加工面
[0041]352傳動面
[0042]40卷收滾輪
[0043]50切割器
[0044]SlO提供一基體與至少一增強(qiáng)材
[0045]S20 疊合
[0046]S30輸送進(jìn)入一等容設(shè)計的熔融成型裝置
[0047]S40藉由表面墊覆有一硅膠薄膜的一加壓帶
[0048]S41加熱加壓
[0049]S42 冷卻
[0050]S50 卷收
[0051]S60 切割
【具體實施方式】
[0052]請參閱圖1，為本發(fā)明第一實施例的步驟流程圖。本發(fā)