技术领域
[0001] 本
发明属于
复合材料加工技术领域，具体涉及一种用于纤维复合板成型的自加热平台。
背景技术
[0002] 目前复合材料的成型工艺主要有手糊工艺、
热压罐工艺、模压工艺、RTM工艺、
真空灌注工艺等。真空灌注工艺因具更高的
树脂纤维比、减少树脂的浪费、减少准备时间、清洁等优点被广泛应用。
[0003] 复合材料的成型工艺与成型平台密切相关，真空灌注工艺的平台模具可以为玻璃
钢、金属模具等，真空
负压成型，需要额外的加热设备，是一种广泛应用的非热压罐成型工艺。目前真空灌注工艺的加热装置一般为烘箱、烘炉、
固化炉等，这些加热装置存在以下缺点：1）、这些加热装置不透明，在灌注、加热过程中难以观察到树脂对纤维的浸渍过程；2）、这些加热装置
位置固定，不易移动；3）、由于这些加热装置容积固定，则复合板制件尺寸受到加热装置的限制。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种用于纤维复合板成型的自加热平台，解决
现有技术中加热装置不透明、操作者难以观察到树脂对纤维的浸渍过程的技术问题。
[0005] 为了实现上述目的，本发明
专利技术方案如下：
[0006] 一种用于纤维复合板成型的自加热平台，包括
支撑装置、钢化玻璃模板、热
辐射灯安装
基座、加热装置和保温装置。
[0007] 所述支撑装置为长方体
框架，钢化玻璃模板为长方形，设置在支撑装置的顶端，所述热辐射灯安装基座为长方形且与钢化玻璃模板的大小相同，热辐射灯安装基座平行于钢化玻璃模板设置在支撑装置上，且位于钢化玻璃模板的正下方。所述加热装置包括多个热辐射灯和温控装置，多个热辐射灯均匀设置于热辐射灯安装基座上，热辐射灯与温控装置之间电连接，温控装置与电源连接。
[0008] 因为热辐射灯安装在非封闭的空间中，热辐射灯产生的热量易散失，为了减少热量的流失、缩短升温的时间、保证
温度的恒定，所述用于纤维复合板成型的自加热平台设置有保温装置，保温装置为四
块透明有机玻璃布，围设在长方体框架的四周，且保温装置的高度与支撑装置相同。采用透明的材质可以观察到复合板制件成型时树脂浸渍纤维的过程，对灌注过程中出现的一些问题及时解决，避免外观面产生凹陷、气泡、白斑、未浸透区域等
缺陷。
[0009] 为了便于移动用于纤维复合板成型的自加热平台，所述长方体框架的底部均匀设置有多个支撑活动
脚轮。所述支撑活动脚轮包括滚轮和高度调节装置，通过高度调节装置可以实现整个加热平台的
水平度调节，摆脱生产场地高低不平的限制。
[0010] 所述长方体框架的的长度为5050mm，宽为2650mm，高为870mm，所述钢化玻璃模板长为5000mm，宽为2600mm，厚度为18mm。相比如金属模具，大幅的钢化玻璃模板，成本较低，重量更轻，对支撑平台承载性能要求低。
[0011] 为了加强支撑装置对大幅钢化玻璃模板的支撑，所述长方体框架的上端设置有支撑梁，且支撑梁位于钢化玻璃模板的下方。所述支撑梁包括三根纵向支撑梁和七根横向支撑梁，纵向支撑梁沿长方体框架的宽度方向均匀设置，横向支撑梁沿长方体框架的长度方向均匀设置，且支撑梁的宽度均为70mm。
[0012] 所述支撑梁与之间重叠设置有导热板和
橡胶板，导热板与钢化玻璃模板相
接触，因为支撑梁的存在使钢化玻璃模板的一部分不能被热辐射灯照射到，会导致钢化玻璃模板的受热不均，影响复合板成型效果，通过设置导热板对该部分钢化玻璃模板起到
传热作用，保证整个钢化玻璃模板受热均匀。所述橡胶板与支撑梁相接触，起到缓冲作用，导热板和橡胶板长、宽均与相对应的支撑梁相等。
[0013] 所述热辐射灯共有一百八十只，构成热辐射灯矩阵，沿长方体框架的长度方向均匀设置十八列，沿长方体框架的宽度方向均匀设置十行，热辐射灯顶部距钢化玻璃模板内表面为360mm，相邻热辐射灯的间距为280mm。
[0014] 为了便于控制加热平台的温度满足要求，所述热辐射灯矩阵包括六个热辐射灯小矩阵，沿长方体框架的长度方向每行均匀设置三个热辐射灯小矩阵，沿长方体框架的宽度方向每列均匀设置二个热辐射灯小矩阵，每个热辐射灯小矩阵为五行六列，共三十只热辐射灯，各个热辐射灯小矩阵相互独立，分别与温控装置之间电连接。这样可以根据复合板成型时的加热温度，合理选择热辐射灯小矩阵的个数，方便控制，节省
能源。
[0015] 为了控制好加热温度，所述每个热辐射灯小矩阵均通过一对
热电偶检测装置与温控装置之间电连接，每只热电偶检测装置的测温范围为0 120℃，针对不同的温度要求，选~择具体的加热温度，控制
精度高，利于复合板成型。在复合板制件的制备过程中，不同时段需要的加热温度不同，在加热初期六个热辐射灯小矩阵全部点亮，随着加热时间的增加，钢化玻璃模板、热辐射灯安装基座和保温装置所围成的空间的温度不断上升，当温度达到设定值时，温控装置自动关掉几个热辐射灯小矩阵，使加热温度维持在需要值左右。
[0016] 采用本发明所述自加热平台制作大幅面高强纤维复合板的成型工艺如下：钢化玻璃模板作为模具的下半部，首先将钢化玻璃模板的上表面清洁干净，然后在钢化玻璃模板的上表面涂抹
脱模剂，在钢化玻璃模板上表面距外周150mm左右宽的距离铺设
密封胶带，并粘贴螺旋管；然后铺设纤维布加强层，所述加强层材料为纤维
增强材料。铺设完纤维布加强层后铺设导流网，真空灌注最突出的特点是中间导流网，在真空灌注工艺里，树脂进入纤维层需要引导才能导入，因为很多加强层对树脂不能很好的渗透，影响了树脂的流动，中间导流网的存在则起到加快树脂流动的作用。再布设抽气口和进胶口，然后再封密封袋，检查整个模具的气密性，密封袋不能漏气。做好上述工作后，就可以配置树脂准备灌注了，树脂通过导入管、螺旋管真空导流到模具中，导流到加强层。等灌注结束后，需要继续保持真空直到树脂完全固化，否则空气进入将影响复合板的致
密度、强度。在固化的过程的初期，选择50℃的加热温度，通过温控装置自动选择点亮热辐射灯小矩阵的个数，保持加热温度在50℃左右维持四至六小时，然后提高加热温度到80℃，温控装置自动选择增加点亮热辐射灯小矩阵的个数，保持加热温度在80℃左右维持四至六小时到完全固化，最后冷却、脱模、清理现场。在检查
密封性时可以透过有机玻璃布和钢化玻璃模板随时观察树脂浸渍纤维的程度；根据树脂的种类确定加热的温度，并通过温控装置实现板材均匀受热，随时观察模板与
工件的界面无凹陷、气泡、白斑的情况；
[0017] 本发明采用上述技术方案具有如下明显的技术效果：
[0018] 1、本发明所述用于纤维复合板成型的自加热平台，通过使用高强钢化玻璃模板耐温透明的特性，既保证钢化玻璃模板在低、中温下的平面度，同时可以观察到
预浸料与模板的贴合程度以及树脂浸渍纤维的过程，对灌注过程中出现的一些问题及时解决，避免外观面产生凹陷、气泡、白斑、未浸透区域等缺陷。
[0019] 2、本发明所述用于纤维复合板成型的自加热平台，通过采用保温装置，减少了热量的流失、缩短升温的时间、保证温度的恒定，同时采用透明的材质可以观察到制件成型时的表面状态。
[0020] 3、本发明所述用于纤维复合板成型的自加热平台，通过设置支撑活动脚轮，便于移动用于纤维复合板成型的自加热平台，同时利用支撑活动脚轮高度调节装置实现整个加热平台的水平调节，摆脱生产场地高低不平的限制。
[0021] 4、本发明所述用于纤维复合板成型的自加热平台，通过将整个辐射灯矩阵分成多个小矩阵辐射灯，则可以根据复合板加热温度的设定值，合理选择热辐射灯小矩阵的个数，操作方便，节省能源。
[0022] 5、本发明所述用于纤维复合板成型的自加热平台，通过设置电偶，则可以针对不同的温度要求，选择具体的加热温度，控制精度高，利于复合板成型。
附图说明
[0023] 图1为本发明所用于纤维复合板成型的自加热平台的结构示意图；
[0024] 图2为本发明所述真空灌注工艺
流程图；
[0025] 图3为本发明所述支撑活动脚轮的结构示意图。具体
实施例[0026] 为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0027] 如图1所示，一种用于纤维复合板成型的自加热平台，包括支撑装置1、钢化玻璃模板2、热辐射灯安装基座3、加热装置4和保温装置5。
[0028] 所述支撑装置1为长方体框架，钢化玻璃模板2为长方形，设置在支撑装置1的顶端，所述热辐射灯安装基座3为长方形且与钢化玻璃模板2的大小相同，热辐射灯安装基座3平行于钢化玻璃模板2设置在支撑装置1上，且位于钢化玻璃模板2的正下方。所述加热装置4包括多个热辐射灯41和温控装置42，多个热辐射灯41均匀设置于热辐射灯安装基座3上，热辐射灯41与温控装置42之间电连接，温控装置42与电源连接。
[0029] 因为热辐射灯41安装在非封闭的空间中，热辐射灯产生的热量易散失，为了减少热量的流失、缩短升温的时间、保证温度的恒定，所述用于纤维复合板成型的自加热平台设置有保温装置5，保温装置为四块透明有机玻璃布，围设在长方体框架的四周，且保温装置的高度与支撑装置1相同。采用透明的材质可以观察到复合板制件成型时树脂浸渍纤维的过程，对灌注过程中出现的一些问题及时解决，避免外观面产生凹陷、气泡、白斑、未浸透区域等缺陷。
[0030] 为了便于移动用于纤维复合板成型的自加热平台，所述长方体框架的每个支撑腿底部均设置有支撑活动脚轮7。如图3所示，所述支撑活动脚轮7包括滚轮71和高度调节装置72，通过高度调节装置72可以实现整个加热平台的水平度调节，摆脱生产场地高低不平的限制。
[0031] 所述长方体框架的的长度为5050mm，宽为2650mm，高为870mm，所述钢化玻璃模板2长为5000mm，宽为2600mm，厚度为18mm。相比如金属模具，大幅的钢化玻璃模板2，成本较低，重量更轻，对支撑平台承载性能要求低。
[0032] 为了加强支撑装置对大幅钢化玻璃模板2的支撑，所述长方体框架的上端设置有支撑梁6，且支撑梁6位于钢化玻璃模板2的下方。所述支撑梁6包括三根纵向支撑梁和七根横向支撑梁，纵向支撑梁沿长方体框架的宽度方向均匀设置，横向支撑梁沿长方体框架的长度方向均匀设置，且支撑梁6的宽度均为70mm。
[0033] 所述支撑梁6与之间重叠设置有导热板和橡胶板，导热板与钢化玻璃模板2相接触，因为支撑梁6的存在使钢化玻璃模板2的一部分不能被热辐射灯照射到，会导致钢化玻璃模板2的受热不均，影响复合板成型效果，通过设置导热板对该部分钢化玻璃模板2起到传热作用，保证整个钢化玻璃模板2受热均匀。所述橡胶板与支撑梁6相接触，起到缓冲作用，导热板和橡胶板长、宽均与相对应的支撑梁6相等。
[0034] 所述热辐射灯41共有一百八十只，构成热辐射灯矩阵，沿长方体框架的长度方向均匀设置十八列，沿长方体框架的宽度方向均匀设置十行，热辐射灯41顶部距钢化玻璃模板2内表面为360mm，相邻热辐射灯41的间距为280mm。
[0035] 为了便于控制加热平台的温度满足要求，所述热辐射灯矩阵包括六个热辐射灯小矩阵，沿长方体框架的长度方向每行均匀设置三个热辐射灯小矩阵，沿长方体框架的宽度方向每列均匀设置二个热辐射灯小矩阵，每个热辐射灯小矩阵为五行六列，共三十只热辐射灯，各个热辐射灯小矩阵相互独立，分别与温控装置42之间电连接。这样可以根据复合板成型时的加热温度，合理选择热辐射灯小矩阵的个数，方便控制，节省能源。
[0036] 为了控制好加热温度，所述每个热辐射灯小矩阵均通过一对热电偶检测装置43与温控装置42之间电连接，每只热电偶检测装置43的测温范围为0 120℃，针对不同的温度要~求，选择具体的加热温度，控制精度高，利于复合板成型。在复合板制件的制备过程中，不同时段需要的加热温度不同，在加热初期六个热辐射灯小矩阵全部点亮，随着加热时间的增加，钢化玻璃模板2、热辐射灯安装基座3和保温装置5所围成的空间的温度不断上升，当温度达到设定值时，温控装置42自动关掉几个热辐射灯小矩阵，使加热温度维持在需要值左右。
[0037] 如图2所示，采用本发明所述自加热平台制作大幅面高强纤维复合板的成型工艺如下：钢化玻璃模板2作为模具的下半部，首先将钢化玻璃模板2的上表面清洁干净，然后在钢化玻璃模板2的上表面涂抹脱模剂，在钢化玻璃模板上表面距外周150mm左右宽的距离铺设密封
胶带，并粘贴螺旋管；然后铺设纤维布加强层，所述加强层材料为纤维增强材料。铺设完纤维布加强层后铺设导流网，真空灌注最突出的特点是中间导流网，在真空灌注工艺里，树脂进入纤维层需要引导才能导入，因为很多加强层对树脂不能很好的渗透，影响了树脂的流动，中间导流网的存在则起到加快树脂流动的作用。再布设抽气口和进胶口，然后再封密封袋，检查整个模具的气密性，密封袋不能漏气。做好上述工作后，就可以配置树脂准备灌注了，树脂通过导入管、螺旋管真空导流到模具中，导流到加强层。等灌注结束后，需要继续保持真空直到树脂完全固化，否则空气进入将影响复合板的致密度、强度。在固化的过程的初期，选择50℃的加热温度，通过温控装置自动选择点亮热辐射灯小矩阵的个数，保持加热温度在50℃左右维持四至六小时，然后提高加热温度到80℃，温控装置自动选择增加点亮热辐射灯小矩阵的个数，保持加热温度在80℃左右维持四至六小时到完全固化，最后冷却、脱模、清理现场。在检查密封性时可以透过有机玻璃布和钢化玻璃模板随时观察树脂浸渍纤维的程度；根据树脂的种类确定加热的温度，并通过温控装置实现板材均匀受热，随时观察模板与工件的界面无凹陷、气泡、白斑的情况。
[0038] 本发明中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明
申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。
