本申请属于碳纤维复合材料领域，具体为一种横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产方法及设备。
背景技术：
1、纤维增强树脂基复合材料按照树脂基体性质可分为两类:热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料。热固性树脂基复合材料存在一些固有的缺点，如断裂韧性、损伤容限低，吸湿、环境适应性不佳，加工周期长，难以回收等，使其发展应用受到一定的限制。热塑性树脂基复合材料则具有以下优点:①韧性好，疲劳强度高，冲击损伤容限高；②纤维预浸料和片状模料有不限的贮存期；③热成型工艺性好，成型周期短，生产效率高；④边角料或废料可再熔融成型或回收利用，对环境友好。因此，热塑性复合材料越来越受到人们的关注，并成为复合材料领域的研究开发热点。
2、目前3c电子端大部分使用热固性碳纤维复合材料作为基板材料，热固性复合材料回收难是目前比较大的一个问题，所以开发适用于3c端的热塑性复合材料就显得尤为重要，热塑基碳纤维预浸料单向带是一款很好的替代材料。目前生产热塑基碳纤维预浸料单向带常规生产方法为熔融浸渍法，由于热塑基与碳纤维本身的结合力存在一些问题，导致在生产预浸料的过程中常常出现开裂的问题，生产铺设材料时一般为裁成所需要的正好大小，开裂势必需要进行拼接工作，而且拼接的裂缝也会影响产品的平整及美观，给后续制成成品基板时带来不小的麻烦。
技术实现思路
1、本申请的目的主要是针对现有技术的缺点，采用在热塑基碳纤维预浸料单向带上设置一层无序纤维毛毡的方式，设计了一种横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产方法及设备，由于无序纤维毛毡有横向纤维，可以增加横向的结合力，从而解决热塑基碳纤维预浸料单向带横向容易开裂的问题。
2、为了实现上述目的，本申请采用的技术方案是：
3、一种横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产方法，包括
4、1)在生产热塑基碳纤维预浸料单向带的生产线上设置张力放卷机构；
5、2)在生产热塑基碳纤维预浸料单向带的生产线上设置被动压辊，所述被动压辊位于生产热塑基碳纤维预浸料单向带的生产线上的浸渍模具与成型对辊之间；
6、3)将卷在张力放卷机构上的碳纤维表面毡的一端放置在被动压辊的下方，使得从生产热塑基碳纤维预浸料单向带的生产线上的浸渍模具中出来的热塑基碳纤维预浸料单向带的上表面与位于被动压辊下方的碳纤维表面毡的下表面贴合；
7、4)所述碳纤维表面毡上的纤维为无序状态。
8、优选的，所述步骤3)中还包括检测热塑基碳纤维预浸料单向带在被动压辊与成型对辊之间部分的移动速度t1，所述张力放卷机构释放碳纤维表面毡的速度t2等所述移动速度t1。
9、一种制作上述的横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产设备，包括支架、张力放卷机构、浸渍模具、被动压辊、收卷辊、速度检测传感器、成型对辊，所述支架上由左至右依次排列设置浸渍模具、被动压辊、成型对辊、收卷辊，所述被动压辊、成型对辊、收卷辊相互平行，所述浸渍模具的出口朝向所述被动压辊，所述支架上在所述被动压辊的上方设置所述张力放卷机构，所述支架上在所述成型对辊与所述被动压辊之间的间隙的上方设置所述速度检测传感器，所述速度检测传感器信号连接所述张力放卷机构。
10、优选的，所述张力放卷机构设于所述被动压辊与所述浸渍模具之间的间隙的上方。
11、优选的，所述张力放卷机构包括放卷辊、放卷电机，所述放卷辊转动设于所述支架上，所述放卷辊平行于所述被动压辊，所述放卷电机的输出轴传动连接所述放卷辊，所述速度检测传感器信号连接所述放卷电机。
12、优选的，所述浸渍模具包括模具本体、树脂挤出模头，所述树脂挤出模头设于所述模具本体的内底面上，所述模具本体的右侧壁上设置所述出口，所述模具本体的左侧壁上设置进口。
13、优选的，所述收卷辊转动设于所述支架上，所述支架上设有收卷电机，所述收卷电机的输出轴传动连接所述收卷辊。
14、优选的，所述支架上设有至少两个速度检测传感器，任意两个相邻的速度检测传感器在所述支架的上表面的投影均不相交，所有所述速度检测传感器在所述支架的上表面的投影排列在一条虚拟直线l上，所述虚拟直线l垂平行于所述被动压辊。
15、优选的，所述成型对辊包括左上辊、左下辊、右上辊、右下辊,所述左上辊、左下辊、右上辊、右下辊均平行于所述被动压辊，所述左上辊、左下辊、右上辊、右下辊之间的外径均相等，所述左上辊位于所述右上辊的左侧，所述左上辊的圆心与所述右上辊的圆心位于同一高度，所述左下辊位于所述左上辊的正下方，所述右上辊位于所述右下辊的正上方，所述左下辊的圆心与所述右下辊的圆心位于同一高度，所述左上辊与所述左下辊之间预设间隙，所述支架上设有上成型电机和下成型电机，所述上成型电机的输出轴传动连接所述左上辊和右上辊，所述左上辊与所述右上辊的转动方向相同，所述下成型电机的输出轴传动连接所述左下辊和所述右下辊，所述左下辊与所述右下辊的转动方向相同，所述左上辊与所述左下辊的转动方向相反。
16、与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
17、1、本申请采用在热塑基碳纤维预浸料单向带上设置一层无序纤维毛毡的方式，设计了一种横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产方法及设备，由于无序纤维毛毡有横向纤维，可以增加横向的结合力，从而解决热塑基碳纤维预浸料单向带横向容易开裂的问题。
18、2、本申请中在热塑基碳纤维预浸料单向带移动的过程中能后拉动一端与热塑基碳纤维预浸料单向带的表面贴合的碳纤维表面毡一起移动，而被动压辊的存在便压住了碳纤维表面毡，使得碳纤维表面毡贴合在热塑基碳纤维预浸料单向带的表面；且由于树脂还未固化，所以碳纤维表面毡能够轻轻贴合在热塑基碳纤维预浸料单向带的表面。
19、3、本申请中因碳纤维表面毡较薄，所以采用张力放卷机构主动放卷，防止碳纤维表面毡在被移动的热塑基碳纤维预浸料单向带带动的过程中破裂。
1.一种横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产方法，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的一种横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产方法，其特征在于，所述步骤3)中还包括检测热塑基碳纤维预浸料单向带(15)在被动压辊(3)与成型对辊之间部分的移动速度t1，所述张力放卷机构释放碳纤维表面毡(16)的速度t2等所述移动速度t1。
3.一种制作权利要求2中的横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产设备，其特征在于，包括支架(1)、张力放卷机构、浸渍模具、被动压辊(3)、收卷辊(4)、速度检测传感器(2)、成型对辊，所述支架(1)上由左至右依次排列设置浸渍模具、被动压辊(3)、成型对辊、收卷辊(17)，所述被动压辊(3)、成型对辊、收卷辊(17)相互平行，所述浸渍模具的出口朝向所述被动压辊(3)，所述支架(1)上在所述被动压辊(3)的上方设置所述张力放卷机构，所述支架(1)上在所述成型对辊与所述被动压辊(3)之间的间隙的上方设置所述速度检测传感器(2)，所述速度检测传感器(2)信号连接所述张力放卷机构。
4.根据权利要求3所述的横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产设备，其特征在于，所述张力放卷机构设于所述被动压辊(3)与所述浸渍模具之间的间隙的上方。
5.根据权利要求3所述的横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产设备，其特征在于，所述张力放卷机构包括放卷辊(4)、放卷电机(5)，所述放卷辊(4)转动设于所述支架(1)上，所述放卷辊(4)平行于所述被动压辊(3)，所述放卷电机(5)的输出轴传动连接所述放卷辊(4)，所述速度检测传感器(2)信号连接所述放卷电机(5)。
6.根据权利要求3所述的横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产设备，其特征在于，所述浸渍模具包括模具本体(6)、树脂挤出模头(7)，所述树脂挤出模头(7)设于所述模具本体(6)的内底面上，所述模具本体(6)的右侧壁上设置所述出口，所述模具本体(6)的左侧壁上设置进口。
7.根据权利要求3所述的横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产设备，其特征在于，所述收卷辊(17)转动设于所述支架(1)上，所述支架(1)上设有收卷电机(8)，所述收卷电机(8)的输出轴传动连接所述收卷辊(17)。
8.根据权利要求3所述的横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产设备，其特征在于，所述支架(1)上设有至少两个速度检测传感器(2)，任意两个相邻的速度检测传感器(2)在所述支架(1)的上表面的投影均不相交，所有所述速度检测传感器(2)在所述支架(1)的上表面的投影排列在一条虚拟直线l上，所述虚拟直线l垂平行于所述被动压辊(3)。
9.根据权利要求3所述的横向增强的热塑基碳纤维预浸料单向带的生产设备，其特征在于，所述成型对辊包括左上辊(9)、左下辊(10)、右上辊(11)、右下辊(12)，所述左上辊(9)、左下辊(10)、右上辊(11)、右下辊(12)均平行于所述被动压辊(3)，所述左上辊(9)、左下辊(10)、右上辊(11)、右下辊(12)之间的外径均相等，所述左上辊(9)位于所述右上辊(11)的左侧，所述左上辊(9)的圆心与所述右上辊(11)的圆心位于同一高度，所述左下辊(10)位于所述左上辊(9)的正下方，所述右上辊(11)位于所述右下辊(12)的正上方，所述左下辊(10)的圆心与所述右下辊(12)的圆心位于同一高度，所述左上辊(9)与所述左下辊(10)之间预设间隙，所述支架(1)上设有上成型电机(13)和下成型电机(14)，所述上成型电机(13)的输出轴传动连接所述左上辊(9)和右上辊(11)，所述左上辊(9)与所述右上辊(11)的转动方向相同，所述下成型电机(14)的输出轴传动连接所述左下辊(9)和所述右下辊(12)，所述左下辊(10)与所述右下辊(12)的转动方向相同，所述左上辊(9)与所述左下辊(10)的转动方向相反。
