今日焦点
一种 LFT 长纤维的专用模具
专利名称：一种 LFT 长纤维的专用模具，申请号：CN201922460198.2，授权公告号：CN211542004U，2020年09月正式获得国家实用新型专利授权，专利权人为南京科锐挤出机械有限公司。LFT长纤维增强热塑性复合材料凭借高强度、高抗冲击、耐蠕变等突出优势，广泛应用于汽车轻量化、新能源配件、轨道交通零部件等领域。LFT制品成型之后，物料冷却固化会对模腔内壁形成较大抱紧力，传统一体式封闭模具，成型后的长纤维制件容易卡滞在模腔内部，脱模取出难度大；强行撬取容易造成长纤维制品开裂、分层、纤维断裂损伤，直接破坏产品力学性能，同时人工取件耗时久，制约LFT试样打样与小批量试制效率。南京科锐挤出机械有限公司针对LFT长纤维制品脱模难、取件易损伤的行业痛点，研发本款LFT长纤维专用模具，通过分体滑动式特殊结构设计，让制作完成的LFT长纤维制品可以便捷完整取出，减少制件开裂破损，提升试样制备效率，适配实验室配方研发、小批量LFT制品成型需求。
传统LFT成型模具在实际使用过程中暴露出诸多现实短板。常规模具多采用整体封闭式模腔结构，合模之后模腔为完整固定腔体，LFT熔融复合材料在模腔内冷却定型，长纤维物料收缩后紧紧贴合模腔内壁，产生很大包紧抱紧力。LFT复合材料内部连续长玻纤相互交织，材质刚性大、脆性相对较高，制件卡在模腔中很难直接拿取。操作人员一般依靠螺丝刀、撬棒等工具撬动边角取出制品，撬取受力不可控，极易出现制件边角崩裂、本体分层、内部长纤维被扯断破坏，试样出现隐性损伤，后续力学检测数据失真，对材料配方研发工作造成干扰。部分模具虽然设置顶出机构，但LFT长纤维板材、样条整体面积大，单点顶出容易造成制件局部顶穿、拱起变形，无法保障制品完整度。另外传统模具拆装繁琐，每次成型结束需要拆卸多组螺栓才能拆开模体，拆装流程复杂，耗费大量时间，不适合研发阶段需要频繁打样、反复更换配方的工况。模具拆分之后对位麻烦，多次拆装容易出现合模错位，造成试样飞边厚薄不均，试样一致性变差，给LFT新材料研发带来诸多不便。
该专利LFT长纤维专用模具，主要包含底座、自锁移动底座轮、固定座、第一模具、活动座、滑杆、滑槽、第二模具、液压缸、活塞杆以及制作槽等组件。底座底部配置自锁轮，方便模具整体移位转运，底座上方一侧设置固定座，固定座安装第一模具；底座滑槽上装配可滑动的活动座，活动座搭载第二模具，第二模具由液压缸、活塞杆提供驱动动力，滑杆与滑槽相互配合，保证第二模具水平滑动平稳，合模、开模运行轨迹精准不偏移；第一模具与第二模具分别开设第一制作槽、第二制作槽，合模后两组制作槽相互对合，形成完整密闭模腔，用于LFT长纤维复合材料的压制成型加工。本专利核心创新点在于采用水平分体滑动开模结构，摒弃传统上下开合或者整体紧固式结构。当LFT长纤维制品在模腔内部冷却成型完成后，不需要拆卸大量紧固螺栓，直接启动液压缸，活塞杆带动第二模具顺着滑槽水平向外侧滑动位移，第一模具与第二模具相互分离，原本闭合的模腔直接侧向敞开，成型好的LFT长纤维制品两侧不再受到模腔壁抱紧约束，抱紧力被直接释放，操作人员可以直接将完整的LFT样件平稳取出，无需撬动、敲击制件，最大程度避免长纤维制品出现开裂、分层、纤维扯断等损伤问题。模具的插板结构可以对模腔端面限位密封，减少熔体溢料飞边；滑槽‑滑杆导向机构保障每次合模定位精度，多次开合模也不会出现错位，保障每一批LFT试样厚度、外形尺寸保持统一。整套模具拆装操作简单，开模取件流程简化，降低操作人员工作强度，提升LFT试样制备效率。
本套LFT专用模具既可以用来制备标准力学测试样条，也可以加工小型LFT板材试样，非常适合高分子实验室、科研院所开展LFT配方筛选、工艺条件摸索，对比不同树脂基体、玻纤含量、浸润工艺对长纤维复合材料力学性能的影响。模具整体便于移位，可直接配套平板硫化机、小型热压设备使用，适配多种成型工况；模具模腔可以根据实验需求更换不同规格镶块，切换样条、薄板等不同试样规格。开模后制品无强力抱紧，试样完好率大幅提升，保障拉伸、弯曲、冲击等各项力学实验数据真实可靠，减少因制件损坏带来的实验重复，节约原料与实验时间。模具的滑动机构、液压驱动组件、模腔腔体全部纳入ISO9001:2015质量管理体系，开展多次开合模耐久测试，保证长期反复使用滑动顺畅，合模对位准确。
该专利模具可与公司多款LFT长纤维装备专利配套协同使用，可对接气流展纱装置、张力展纱装置等纤维预处理单元，配合挤出主机完成长纤维熔融浸渍，再送入本专用模具完成热压定型制样，形成从纤维放卷‑展纱浸渍‑挤出‑模压制样完整的LFT实验工艺流程，和微型双螺杆挤出机、三螺杆挤出设备、各类切粒辅机构成从小试研发到工业化量产的全套装备矩阵。结合企业机电成套设备电气控制系统生产备案、粉尘处理负压输送辅机环保生产备案、CE欧盟安全认证、出口产品检验备案全套合规资质，该LFT专用模具主要面向高校、科研院所、新材料企业研发部门，也可以配套成套LFT生产线同步对外交付。南京科锐挤出机械有限公司深耕LFT长纤维增强复合材料装备研发，不仅聚焦长纤维浸渍、挤出主机，同时关注后端制样成型模具的细节痛点，针对LFT制品脱模取件难题进行结构创新，致力于为长纤维复合材料行业客户提供纤维保留率高、制样便捷、试样完好度高的成套LFT整体解决方案。
