双层带式压机装置的制造方法
【专利说明】双层带式压机装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年11月28日向韩国知识产权局提交的第10_2014_0168285号的韩国专利申请的优先权和权益，通过引用将其全部内容结合在此。
技术领域
[0003]本公开内容总体涉及双层带式压机装置。更具体地，本公开内容涉及在制作自增强复合材料时能够实现精密且均匀的温度控制的双层带式压机装置。
【背景技术】
[0004]最近研发了具有塑料的轻质型和可成形性以及金属的强度的复合材料。具有高强度和高弹性的知名的复合材料包括高科技的、用于轻型结构的增强复合材料，其通常由纤维(例如，碳纤维)组成。作为示例，已经采用纤维增强塑料(RFP)，特别是碳纤维增强塑料(CFRP) ο
[0005]然而，虽然可以使用连续纤维增强复合材料作为结构元件，连续纤维增强复合材料由于其物理属性增强作用而可以取代现有的金属，但是由于连续纤维增强复合材料的低生产力和低再重复利用性而导致的高成本，其传统使用局限于航天和昂贵的车辆。此外，因为由于纤维与基底材料之间的收缩性的差异，导致难以达到优异的表面特性，所以当将连续纤维增强复合材料应用于车辆的外壳时可能出现问题，即，产生对连续纤维增强复合材料进行扩展使用的阻碍。
[0006]为了解决该问题，已经研发自增强复合材料。自增强复合材料是新概念材料，其中，热塑性树脂的聚合物基质利用热塑性聚合物增强，产生比现有的连续纤维增强复合材料低的密度，并能够实现间断纤维增强复合材料(诸如片状模塑复合物(SMC)和长纤维增强热塑塑料(LFT))的弹性模量水平。因为自增强复合材料可以通过低价材料(例如，聚丙烯或者另一热塑性树脂)的低压加热成形制作，所以可以减少与组件成形相关的加工成本。此外，因为模具的磨损与玻璃/碳纤维相比较低，所以同样可以减少过程维护成本。
[0007]因为自增强复合材料使用热塑性聚合物材料作为基质和增强材料，所以重复利用能力高于现有的普通纤维增强复合材料。此外，因为增强材料和基质是相同的材料，因此具有相同的收缩性，所以自增强复合材料的表面特性极好。
[0008]为了制作自增强复合材料，材料表面的选择性熔化需要有精密的温度控制。因此，需要在材料的按压过程中精密控制施加于材料的温度并且保持施加于材料的压力均匀的压机装置。
[0009]在该【背景技术】部分中所公开的上述信息仅用于增进对本公开内容【背景技术】的理解，因此其可包括未形成该国本领域的普通技术人员所已知的相关技术的信息。
【发明内容】
[0010]本公开内容致力于提供双层带式压机装置，该双层带式压机装置在成形自增强复合材料时具有能够实现精密且均匀温度控制的优势。因此，用于解决上述问题的本公开内容的目标在于，提供双层带式压机装置，该双层带式压机装置能够在材料的按压过程中精密控制施加至材料的温度并保持施加至材料的压力均匀。
[0011 ] 为了实现本公开内容的目标，一种双层带式压机装置可以包括:一对前双层带，分别布置在连续供给至此的纤维材料的上侧和下侧上，用以在相反的方向上旋转并在传送纤维材料的同时从上侧和下侧按压纤维材料；至少三个前传送辊，使前双层带移动；一对后双层带，分别布置在连续地供给至此的纤维材料的上侧和下侧并在前双层带的下游侧，用以在相反的方向上旋转并在传送纤维材料的同时从上侧和下侧按压纤维材料；至少三个后传送辊，使后双层带移动；及压力保持夹具，设置在前双层带与后双层带之间并向从前双层带传送至后双层带的纤维材料施加预定压力。
[0012]压力保持夹具可以设置为一对压力保持夹具，其施加预定压力至纤维材料的上侧与下侧。
[0013]压力保持夹具可以包括支撑部分和连接部分，其中，支撑部分对从前双层带向后双层带传送的纤维材料支撑，并且连接部分连接至支撑部分以将热量从热源传输至支撑部分。
[0014]支撑部分可以具有与纤维材料接触的底表面，底表面具有涂层部分，涂层部分涂布有低摩擦力材料的涂层。
[0015]涂层部分可以具有聚四氟乙烯涂层或者类金刚石碳(DLC)涂层。
[0016]支撑部分可以具有锥形部分，该锥形部分与形成在支撑部分的两侧上的传送辊的曲率半径匹配。
[0017]支撑部分与连接部分可以由金属形成。
[0018]至少三个前传送辊被设置成四个传送辊，在前双层带与后双层带的每个中设置四个传送辊以形成矩形形状。
[0019]装置可以进一步包括第一加热单元，第一加热单元设置在前双层带中以加热纤维材料。
[0020]装置可以进一步包括第二加热单元，第二加热单元设置在后双层带中以加热纤维材料。
[0021]本公开内容的双层带式压机装置通过使双层带式压机装置设置有鉴于温度控制部分而分开的按压装置，从而允许精密的温度控制。此外，设置在各个按压装置之间的压力保持夹具允许在传送纤维材料时压力均匀地施加于纤维材料。
【附图说明】
[0022]因为提供附图作为用于描述本公开内容的说明性的实施方式的参考，所以要求本公开内容的技术方面不应解释为受附图的限制。
[0023]图1示出根据本公开内容的实施方式的自增强复合材料制作过程的框图。
[0024]图2示出根据本公开内容的实施方式的双层带式压机装置的示意图。
[0025]图3示出根据本公开内容的实施方式的压力保持夹具的示意图。
【具体实施方式】
[0026]在下文中，将参照附图更全面地描述本公开内容，在附图中示出了本公开内容的实施方式。如本领域技术人员应当认识到的，在所有都不偏离本公开的精神或范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施方式进行修改。
[0027]为了清晰地描述本公开内容，将省略与本公开内容不相关的部件，并且在整个说明书中，相同或相似的部件将由相同的参考标号给出。而且，因为元件的尺寸和厚度是为了便于说明而示出的，所以本公开内容必定不限于附图，但为了清晰地表明不同的部件和区域而放大了厚度。
[0028]本文中使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】并不旨在限制本公开内容。本文所使用的单数形式“一(a)”、“一个(an)”及“该(the) ”旨在还包括复数形式，除非上下文另外清楚地表示。要进一步理解的是，在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising) ”指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除具有或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组。本文中使用的术语“和/或”包括一个或多个所列出的相关条目的任何和所有组合。
[0029]应当理解，本文所使用的术语“车辆(vehicle) ”或者“车辆的(vehicular) ”或者其他的类似术语包括广义的机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆，包括各种小船(boat)和船舶(ship)的水运工具(watercraft)，航天器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电混合动力电动车辆、氢动力车辆、以及其他可替代的燃料车辆(例如，从除石油以外的资源获得的燃料)。在本文中引用的混合动力车辆是具有两个或多个动力源的车辆，例如，汽油动力和电动力的车辆。
[0030]此后，将参考附图详细地描述根据本公开内容的实施方式的双层带式压机装置。
[0031]图1示出根据本公开内容的实施方式的自增强复合材料制作过程的框图。
[0032]如图1中所示，根据本公开内容的实施方式，制作自增强复合材料需要多个制作步骤。例如，用于制作自增强复合材料的过程可以包括管式炉步骤10、大气压等离子体步骤
20、双层带层压步骤30、及冷却/收集步骤40。
[0033]首先，在管式炉步骤10，进行纤维材料的筛选和杂质去除。在大气压等离子体步骤20，控制纤维材料的界面特性。在双层带层压步骤30，加热纤维材料的表面以改变纤维材料的特性，或者将膜涂覆在纤维材料上。最后，在冷却/收集步骤40，将如此加热的纤维材料冷却并收集。因此，双层带式压机装置在双层带层压步骤30按压并加热纤维材料。
[0034]将参考附图详细地描述根据本公开内容的实施方式的双层带式压机装置300。
[0035]图2示出根据本公开内容的实施方式的双层带式压机装置的示意图。
[0036]如图2中所示，根据本公开内容的优选实施方式的双层带式压机装置包括一对前双层带310 ;—对后双层带330，其设置在一对前双层带310的下游；和压力保持夹具350，其设置在一对前双层带310与一对后双层带330之间。
[0037]一对前双层带310布置在连续地供给至此的纤维材料的上侧和下侧上，用以在相反的方向上旋转，从而在传送纤维材料的同时从纤维材料的上侧和下侧按压纤维材料。
[0038]至少三个前传送辊320设置至一对前双层带31，以移动前双层带310。在这种情况下，优选的是，存在四个前传送辊320以使一对前双层带310从整体上形成矩形。
[0039]一对后双层带330布置在连续地供给至此的纤维材料的上侧和