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CN113696525A - 一种光伏配套用frp复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法 - Google Patents

一种光伏配套用frp复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法 Download PDF

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CN113696525A CN202111017540.7A CN202111017540A CN113696525A CN 113696525 A CN113696525 A CN 113696525A CN 202111017540 A CN202111017540 A CN 202111017540A CN 113696525 A CN113696525 A CN 113696525A
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Abstract

本发明涉及建筑材料制备技术领域，具体为一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，包括以下步骤：步骤1：将树脂和助剂按照重量份(60～70)：(10.98～29.08)进行混合得到胶料；步骤2：将胶料输送至下层PET薄膜的上表面；步骤3：将增强纤维下料至胶料上，并使增强纤维浸泡在胶料里，增强纤维为合成纤维和无机纤维中的至少一种；步骤4：在胶料的上层覆盖上层PET薄膜以形成上层PET薄膜‑包含增强纤维的树脂层‑下层PET薄膜的3层结构物料；步骤5：将3层结构物料输送至加热固化烘箱进行加热，同时，加热固化烘箱内的成型模具对3层结构物料进行成型以形成屋面瓦。本发明生产工序简单、有序，持续性进行生产，提高了生产效率。

Description

一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法
技术领域
本发明涉及建筑材料制备技术领域，具体为一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法。
背景技术
随着科技的不断发展，人们对屋面瓦的材质要求越来越多样化；屋面瓦按其材料分类主要有有粘土瓦、陶土瓦、陶瓷瓦、水泥瓦、琉璃瓦、玻璃瓦、彩色聚氯乙烯瓦、彩钢瓦、彩石瓦、沥青瓦、树脂瓦等等。现有的屋面瓦，其结构强度较低、但内部结构复杂，因此造成生产工序繁杂，且生产过程为间断性生产、工作效率低。
发明内容
本发明的目的在于提出一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，旨在解决现有技术中生产工序繁杂、工作效率低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，包括以下步骤：
步骤1：将树脂和助剂按照重量份(60～70)：(10.98～29.08)进行混合得到胶料；
步骤2：将胶料输送至下层PET薄膜的上表面；
步骤3：将增强纤维下料至胶料上，并使增强纤维浸泡在胶料里，增强纤维为合成纤维和无机纤维中的至少一种；
步骤4：在胶料的上层覆盖上层PET薄膜以形成上层PET薄膜-包含增强纤维的树脂层-下层PET薄膜的3层结构物料；
步骤5：将3层结构物料输送至加热固化烘箱进行加热，同时，加热固化烘箱内的成型模具对3层结构物料进行成型以形成屋面瓦。
优选地，助剂包括A助剂、B助剂和C助剂；步骤一包括：
步骤1.1：将树脂倒入搅拌缸并进行搅拌，在搅拌树脂过程中加入A助剂，持续搅拌；
步骤1.2：加入B助剂，继续搅拌；
步骤1.3：树脂、A助剂和B助剂搅拌后输送至螺旋静态混合器，在此过程中，同步往螺旋静态混合器中加入C助剂，经螺旋静态混合器输送到下层PET薄膜的上表面。
优选地，按重量份，树脂：A助剂：B助剂：C助剂＝(60～70)：(10.42～28.08)：(0.06～0.2)：(0.5～0.8)；
A助剂包括苯乙烯、三(2-羧乙基)膦、氢氧化铝、二苯甲酮类紫外线吸收剂、受阻胺类自由基捕获剂和色浆；按照重量份，苯乙烯：三(2-羧乙基)膦：氢氧化铝：二苯甲酮类紫外线吸收剂：受阻胺类自由基捕获剂：色浆＝(2～5)：(5～12)：(3～10)：(0.06～0.16)：(0.06～0.12)：(0.3～0.8)；
B助剂为钴水，C助剂为过氧化物。
优选地，步骤1.1中，在搅拌树脂过程中加入A助剂，继续搅拌25min～35min；
步骤1.2中，步骤1.1搅拌25min～35min后再加入B助剂，并继续搅拌3min～5min。
优选地，步骤2中，下层PET薄膜在驱动装置的牵引下前进，下层PET薄膜前进过程中同步将胶料按照3～10kg/min的速度输送至下层PET薄膜上表面，下层PET薄膜正上方的料厚预控装置将胶料按照1.5mm～2.5mm的厚度流平在下层PET薄膜上。
优选地，步骤3中，按照下层PET薄膜的前进方向，切纱机位于料厚预控装置的后方；切纱机将增强纤维长纱切割为长度在20mm～50mm范围内的增强纤维，并将切割后的增强纤维按照1～5kg/min的速度下料至胶料上；在切纱机的后方设有刮板，刮板用于协助增强纤维浸泡在胶料里。
优选地，步骤4中，3层结构物料的厚度比例为上层PET薄膜：包含增强纤维的树脂层：下层PET薄膜＝(0.015～0.03)：(1.5～2.5)：(0.015～0.03)。
优选地，步骤5中，按照3层结构物料的输送方向，加热固化烘箱分为加热箱A区、加热箱B区和加热箱C区；加热箱A区、加热箱B区和加热箱C区的温度范围分别是60℃～80℃、80℃～100℃、80℃～120℃；3层结构物料在加热箱A区、加热箱B区和加热箱C区的加热时间均为1min～3min。
优选地，步骤5中，先通过双辊轮定厚装置对3层结构物料进行压制，然后再将压制后的3层结构物料输送至加热固化烘箱进行加热。
优选地，成型模具包括：
上模模组，其包括沿屋面瓦成型时的输送方向依次设置的一号上模、二号上模和三号上模，一号上模开设有一号榫卯暗扣瓦波成型槽，二号上模开设有二号榫卯暗扣瓦波成型槽，三号上模开设有三号榫卯暗扣瓦波成型槽，一号榫卯暗扣瓦波成型槽、二号榫卯暗扣瓦波成型槽和三号榫卯暗扣瓦波成型槽相互连通以形成用于成型屋面瓦上的榫卯暗扣瓦波的榫卯暗扣瓦波成型复合槽；
下模，其上端设有向上凸起、且用于成型榫卯暗扣瓦波的榫卯暗扣瓦波成型块，下模位于上模模组的下方、且上模模组与下模模组沿屋面瓦成型时的输送方向相互错开。
优选地，下模的上端开设有向上凸起的支撑瓦波成型块；一号上模和三号上模分别开设有一号支撑瓦波成型槽和三号支撑瓦波成型槽；一号支撑瓦波成型槽和三号支撑瓦波成型槽相互连通以形成支撑瓦波成型复合槽；沿屋面瓦成型时的输送方向，支撑瓦波成型块和支撑瓦波成型复合槽共线以用于成型屋面瓦上的支撑瓦波。
本发明一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，至少具有以下有益效果：生产工序简单、有序，持续性进行生产，提高了生产效率；且生产出来的屋面瓦结构强度较高。另一方面，所采用的成型模具可生产有些开口部分尺寸较小、内部较大，且形状复杂的榫卯暗扣瓦波。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明成型方法的步骤流程示意图；
图2为本发明成型方法所使用的成型系统结构示意图；
图3为本发明成型模具的局部结构示意图；
图4为本发明成型模具形式一的上模模组的爆炸结构示意图；
图5为本发明成型模具形式一的二号上模的局部结构示意图；
图6为本发明成型模具形式二的上模模组的爆炸结构示意图；
图7为本发明成型模具形式二的二号上模的局部结构示意图；
图8为本发明成型模具形式二的一号上模的局部结构示意图；
图9为本发明成型模具形式一和成型模具形式二的三号上模的局部结构示意图；
图10为本发明成型模具成型屋面瓦时的结构示意图；
图11为本发明可生产出的屋面瓦的结构示意图。
附图中：1-A助剂储存罐、2-B助剂储存罐、3-搅拌缸、4-输送泵、5-C助剂储存罐、6-螺旋静态混合器、7-料厚预控装置、8-浸润平台、9-驱动装置、10-下层PET薄膜、11-增强纤维长纱、12-切纱机、13-刮板、14-双辊轮定厚装置、15-加热固化烘箱、16-成型模具、17-修边定长切断装置、18-上层PET薄膜、19-屋面瓦、191-榫卯暗扣瓦波、192-支撑瓦波、
161-上模模组、1611-一号上模、16111-一号榫卯暗扣瓦波成型槽、16112-一号支撑瓦波成型槽、16113-一号连接块、16114-一号减重孔、1612-二号上模、16121-二号榫卯暗扣瓦波成型槽、16122-二号支撑瓦波成型槽、16123-一号连接孔、16124-二号连接块、16125-支撑杆、16126-二号左模块、161261-左缺口、16127-二号右模块、161271-右缺口、1613-三号上模、16131-三号榫卯暗扣瓦波成型槽、16132-三号支撑瓦波成型槽、16133-二号连接孔、16134-二号减重孔、1614-榫卯暗扣瓦波成型复合槽、1615-支撑瓦波成型复合槽、162-下模、1621-榫卯暗扣瓦波成型块、1622-支撑瓦波成型块。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1至图11所示，一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦19成型方法，包括以下步骤：
步骤1：将树脂和助剂按照重量份(60～70)：(10.98～29.08)进行混合得到胶料；
步骤2：将胶料输送至下层PET薄膜10的上表面；
步骤3：将增强纤维下料至胶料上，并使增强纤维浸泡在胶料里，增强纤维为合成纤维和无机纤维中的至少一种；
步骤4：在胶料的上层覆盖上层PET薄膜18以形成上层PET薄膜18-包含增强纤维的树脂层-下层PET薄膜10的3层结构物料；
步骤5：将3层结构物料输送至加热固化烘箱15进行加热，同时，加热固化烘箱15内的成型模具16对3层结构物料进行成型以形成屋面瓦19。
树脂具体为不饱和聚酯树脂，其作为屋面瓦19的基体树脂；增强纤维为合成纤维或无机纤维，如聚酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶或尼龙)、聚乙烯醇纤维(维纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚丙烯纤维(丙纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)合成纤维，玻璃纤维和金属纤维等无机纤维；增强纤维作为增强材料用于增强屋面瓦19的结构强度。上层PET薄膜18和下层PET薄膜10为相同的材料，属于耐老化保护膜，以延长屋面瓦19的使用寿命；PET薄膜，即用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的薄膜。
具体地，助剂包括A助剂、B助剂和C助剂；步骤一包括：
步骤1.1：将树脂倒入搅拌缸3并进行搅拌，在搅拌树脂过程中加入A助剂，持续搅拌；
步骤1.2：加入B助剂，继续搅拌；
步骤1.3：树脂、A助剂和B助剂搅拌后输送至螺旋静态混合器6，在此过程中，同步往螺旋静态混合器6中加入C助剂，经螺旋静态混合器6输送到下层PET薄膜10的上表面。
具体地，按重量份，树脂：A助剂：B助剂：C助剂＝(60～70)：(10.42～28.08)：(0.06～0.2)：(0.5～0.8)；
A助剂包括苯乙烯、三(2-羧乙基)膦、氢氧化铝、二苯甲酮类紫外线吸收剂、受阻胺类自由基捕获剂和色浆；按照重量份，苯乙烯：三(2-羧乙基)膦：氢氧化铝：二苯甲酮类紫外线吸收剂：受阻胺类自由基捕获剂：色浆＝(2～5)：(5～12)：(3～10)：(0.06～0.16)：(0.06～0.12)：(0.3～0.8)；
B助剂为钴水，C助剂为过氧化物。
A助剂中，苯乙烯作为稀释剂用于调整粘度、消除气泡及参与交联反应，三(2-羧乙基)膦(即TCEP)作为阻燃剂用于使屋面瓦19具备阻燃功能；氢氧化铝同样作为阻燃剂以协助阻燃；二苯甲酮类紫外线吸收剂(紫外线吸收剂UV-531)是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身不发生变化；其为浅黄色或白色结晶粉末；受阻胺类自由基捕获剂是一类具有空间位阻效应的哌啶衍生物类高效光稳定剂；色浆用于使屋面瓦19着色，屋面瓦19所需颜色不同，所使用的色浆的颜色就不同。钴水为促进剂，引发助剂与树脂反应开始，加速固化；过氧化物作为固化剂，作用是协助固化交联成型。
具体地，步骤1.1中，在搅拌树脂过程中加入A助剂，继续搅拌25min～35min；
步骤1.2中，步骤1.1搅拌25min～35min后再加入B助剂，并继续搅拌3min～5min。
具体地，步骤2中，下层PET薄膜10在驱动装置9的牵引下前进，下层PET薄膜10前进过程中同步将胶料按照3～10kg/min的速度输送至下层PET薄膜10上表面，下层PET薄膜10正上方的料厚预控装置7将胶料按照1.5mm～2.5mm的厚度流平在下层PET薄膜10上。
具体地，下层PET薄膜10在驱动装置9的牵引下前进速度为3-8m/min；上层PET薄膜18覆盖在胶料上时的速度与下层PET薄膜10的前进速度相同。
具体地，步骤3中，按照下层PET薄膜10的前进方向，切纱机12位于料厚预控装置7的后方；切纱机12将增强纤维长纱11切割为长度在20mm～50mm范围内的增强纤维，并将切割后的增强纤维按照1～5kg/min的速度下料至胶料上；在切纱机12的后方设有刮板13，刮板13用于协助增强纤维浸泡在胶料里。
具体地，步骤4中，3层结构物料的厚度比例为上层PET薄膜18：包含增强纤维的树脂层：下层PET薄膜10＝(0.015～0.03)：(1.5～2.5)：(0.015～0.03)。
具体地，步骤5中，按照3层结构物料的输送方向，加热固化烘箱15分为加热箱A区151、加热箱B区152和加热箱C区153；加热箱A区151、加热箱B区152和加热箱C区153的温度范围分别是60℃～80℃、80℃～100℃、80℃～120℃；3层结构物料在加热箱A区151、加热箱B区152和加热箱C区153的加热时间均为1min～3min。
具体地，步骤5中，先通过双辊轮定厚装置14对3层结构物料进行压制，然后再将压制后的3层结构物料输送至加热固化烘箱15进行加热。
如图2所示，屋面瓦19成型系统包括A助剂储存罐1、B助剂储存罐2、搅拌缸3、输送泵4、C助剂储存罐5、螺旋静态混合器6、料厚预控装置7、浸润平台8、驱动装置9、下层PET薄膜10、增强纤维长纱11、切纱机12、刮板13、双辊轮定厚装置14、加热固化烘箱15、成型模具16和修边定长切断装置17；A助剂储存罐1通过管道与搅拌缸3连通以将其内部储存有A助剂输送至搅拌缸3内；B助剂储存罐2通过管道与搅拌缸3连通以将其内部储存有B助剂输送至搅拌缸3内；搅拌缸3通过管道与螺旋静态混合器6相连通，且两者之间的管道上安装有输送泵4，通过开启输送泵4可将搅拌缸3内的物料输送至螺旋静态混合器6中；C助剂储存罐5通过管道与螺旋静态混合器6连通以将其内部储存有C助剂输送至螺旋静态混合器6内；螺旋静态混合器6位于浸润平台8的正上方，在浸润平台8的一端设有驱动装置9，驱动装置9将盘绕成一卷的下层PET薄膜10舒展并输送至浸润平台8；在螺旋静态混合器6的输出端处设有料厚预控装置7；切纱机12位于料厚预控装置7的后方、浸润平台8的正上方，切纱机12将增强纤维长纱11切割成细条增强纤维并下料至胶料上；刮刀位于切纱机12的后方、浸润平台8的正上方；在浸润平台8和加热固化烘箱15之间设有双辊轮定厚装置14；加热固化烘箱15内设有成型模具16，且加热固化烘箱15包括依次设置的加热箱A区151、加热箱B区152和加热箱C区153；在加热固化烘箱15后方还设有修边定长切断装置17，以将屋面瓦19按照所需形状和长度进行修边和切割；最后将修边切割完的屋面瓦19进行叠放存储。
实施例一
材料准备：按照重量份，准备60份不饱和聚酯树脂、10.42份A助剂、0.06份B助剂(钴水)、0.5份C助剂(过氧化物)；其中A助剂由2份苯乙烯、5份三(2-羧乙基)膦、3份氢氧化铝、0.06份二苯甲酮类紫外线吸收剂、0.06份受阻胺类自由基捕获剂和0.3份色浆混合而成；增强纤维采用无机纤维中的玻璃纤维；上层PET薄膜18和下层PET薄膜10的厚度均为0.015mm；
屋面瓦19成型方法步骤具体为：
步骤1.1，将60份树脂倒入搅拌缸3内，开启低速搅拌，在搅拌过程中逐步加入10.42份A助剂，加完A助剂后持续搅拌25min；
步骤1.2，往搅拌缸3内加入0.06份B助剂(钴水)，继续搅拌3min；
步骤1.3，将步骤1.2混合后的原料(树脂、A助剂和B助剂)输送至螺旋静态混合器6，在这过程中，往螺旋静态混合器6中加入0.5份C助剂(过氧化物)，混合后形成胶料；
步骤2，下层PET薄膜10在驱动装置9的牵引下以3m/min的速度前进，螺旋静态混合器6将胶料按照3kg/min的速度输送至下层PET薄膜10上表面，下层PET薄膜10正上方的料厚预控装置7将胶料按照1.5mm的厚度流平在下层PET薄膜10上；
步骤3，位于料厚预控装置7后方的切纱机12将玻璃纤维长纱切割为长度在20mm～30mm范围内的细条玻璃纤维，并将细条玻璃纤维按照1kg/min的速度下料至下层PET薄膜10上的胶料上；在切纱机12的后方设有刮板13，当细条玻璃纤维下料至胶料上后，下层PET薄膜10一直保持移动，细条玻璃纤维会慢慢浸入到胶料里面，而刮板13可协助细条玻璃纤维浸入至胶料里面；
步骤4，上层PET薄膜18以3m/min的速度覆盖在胶料上，以形成自上而下层叠为上层PET薄膜18-包含增强纤维的树脂层-下层PET薄膜10的3层结构物料；
步骤5；通过双辊轮定厚装置14对3层结构物料进行压制，使3层结构物料的厚度保持为1.53mm，加热箱A区151、加热箱B区152和加热箱C区153的温度范围分别是60℃～65℃、80℃～85℃、80℃～90℃；3层结构物料在加热箱A区151加热1min，接着在加热箱B区152加热1min，最后在加热箱C区153加热1min；在加热过程中，3层结构物料持续移动，通过设置加热箱A区151、加热箱B区152和加热箱C区153的长度使3层结构物料在加热箱A区151、加热箱B区152和加热箱C区153均加热1min；在加热过程中，加热固化烘箱15内的成型模具16将3层结构物料进行挤压成型以形成屋面瓦19。
实施例二
材料准备：按照重量份，准备70份不饱和聚酯树脂、28.08份A助剂、0.2份B助剂(钴水)、0.8份C助剂(过氧化物)；其中A助剂由5份苯乙烯、12份三(2-羧乙基)膦、10份氢氧化铝、0.16份二苯甲酮类紫外线吸收剂、0.12份受阻胺类自由基捕获剂和0.8份色浆混合而成；增强纤维采用无机纤维中的玻璃纤维；上层PET薄膜18和下层PET薄膜10的厚度均为0.03mm；
屋面瓦19成型方法步骤具体为：
步骤1.1，将70份树脂倒入搅拌缸3内，开启低速搅拌，在搅拌过程中逐步加入28.08份A助剂，加完A助剂后持续搅拌35min；
步骤1.2，往搅拌缸3内加入0.2份B助剂(钴水)，继续搅拌5min；
步骤1.3，将步骤1.2混合后的原料(树脂、A助剂和B助剂)输送至螺旋静态混合器6，在这过程中，往螺旋静态混合器6中加入0.8份C助剂(过氧化物)，混合后形成胶料；
步骤2，下层PET薄膜10在驱动装置9的牵引下以8m/min的速度前进，螺旋静态混合器6将胶料按照10kg/min的速度输送至下层PET薄膜10上表面，下层PET薄膜10正上方的料厚预控装置7将胶料按照2.5mm的厚度流平在下层PET薄膜10上；
步骤3，位于料厚预控装置7后方的切纱机12将玻璃纤维长纱切割为长度在40mm～50mm范围内的细条玻璃纤维，并将细条玻璃纤维按照5kg/min的速度下料至下层PET薄膜10上的胶料上；在切纱机12的后方设有刮板13，当细条玻璃纤维下料至胶料上后，下层PET薄膜10一直保持移动，细条玻璃纤维会慢慢浸入到胶料里面，而刮板13可协助细条玻璃纤维浸入至胶料里面；
步骤4，上层PET薄膜18以8m/min的速度覆盖在胶料上，以形成自上而下层叠为上层PET薄膜18-包含增强纤维的树脂层-下层PET薄膜10的3层结构物料；
步骤5；通过双辊轮定厚装置14对3层结构物料进行压制，使3层结构物料的厚度保持为2.6mm，加热箱A区151、加热箱B区152和加热箱C区153的温度范围分别是75℃～80℃、90℃～100℃、110℃～120℃；3层结构物料在加热箱A区151加热3min，接着在加热箱B区152加热3min，最后在加热箱C区153加热3min；在加热过程中，3层结构物料持续移动，通过设置加热箱A区151、加热箱B区152和加热箱C区153的长度使3层结构物料在加热箱A区151、加热箱B区152和加热箱C区153均加热3min；在加热过程中，加热固化烘箱15内的成型模具16将3层结构物料进行挤压成型以形成屋面瓦19。
具体地，如图3至图11所示，前面所述的成型模具16包括：
上模模组161，其包括沿屋面瓦19成型时的输送方向依次设置的一号上模1611、二号上模1612和三号上模1613，一号上模1611开设有一号榫卯暗扣瓦波成型槽16111，二号上模1612开设有二号榫卯暗扣瓦波成型槽16121，三号上模1613开设有三号榫卯暗扣瓦波成型槽16131，一号榫卯暗扣瓦波成型槽16111、二号榫卯暗扣瓦波成型槽16121和三号榫卯暗扣瓦波成型槽16131相互连通以形成用于成型屋面瓦19上的榫卯暗扣瓦波191的榫卯暗扣瓦波成型复合槽1614；
下模162，其上端设有向上凸起、且用于成型榫卯暗扣瓦波191的榫卯暗扣瓦波成型块1621，下模162位于上模模组161的下方、且上模模组161与下模162模组沿屋面瓦19成型时的输送方向相互错开。
本技术方案提供两种成型模具16的具体形式，但并不限制为仅包括如下两种成型模具16。
成型模具16形式一：
如图3至图5、图10及图11所示，上模模组161和下模162用于对屋面瓦19进行成型以在屋面瓦19上形成榫卯暗扣瓦波191，上模模组161包括一号上模1611、二号上模1612和三号上模1613，三者结构近似，均为长条板状结构，主要区别在于三者开设的榫卯暗扣瓦波成型槽的形状不一样；具体为一号上模1611的下端开设有向上凹陷的一号榫卯暗扣瓦波成型槽16111，二号上模1612的下端开设有向上凹陷的二号榫卯暗扣瓦波成型槽16121，三号上模1613的下端开设有向上凹陷的三号榫卯暗扣瓦波成型槽16131；当一号上模1611、二号上模1612和三号上模1613设置在一起时，一号榫卯暗扣瓦波成型槽16111、二号榫卯暗扣瓦波成型槽16121和三号榫卯暗扣瓦波成型槽16131相互对应且连通，形成用于成型榫卯暗扣瓦波191的榫卯暗扣瓦波成型复合槽1614。下模162位于上模模组161的下方，下模162的上端设有榫卯暗扣瓦波成型块1621，榫卯暗扣瓦波成型块1621的形状与榫卯暗扣瓦波191形状一致。下模162位于上模模组161的下方，但并非正下方；且沿屋面瓦19成型时的输送方向，榫卯暗扣瓦波成型块1621与榫卯暗扣瓦波成型复合槽1614共线。屋面瓦19成型时，榫卯暗扣瓦波成型块1621将处于柔软状态的屋面瓦19向上撑起形成榫卯暗扣瓦波191，上模模组161从上方对屋面瓦19进行按压，榫卯暗扣瓦波成型复合槽1614和榫卯暗扣瓦波成型块1621相互配合使屋面瓦19上成型有榫卯暗扣瓦波191。合模时，上模模组161下压，与下模162错开，上模模组161全部设置在胶料凝胶未固化区域，在胶料软且有弹性时顺利让上模模组161下压闭合。
由开设有不同榫卯暗扣瓦波成型槽的一号上模1611、二号上模1612和三号上模1613组合形成上模模组161，使一号榫卯暗扣瓦波成型槽16111、二号榫卯暗扣瓦波成型槽16121和三号榫卯暗扣瓦波成型槽16131形成榫卯暗扣瓦波成型复合槽1614，榫卯暗扣瓦波成型复合槽1614和榫卯暗扣瓦波成型块1621配合以对屋面瓦19形成榫卯暗扣瓦波191；在此过程，一号榫卯暗扣瓦波成型槽16111、二号榫卯暗扣瓦波成型槽16121和三号榫卯暗扣瓦波成型槽16131分别承担对榫卯暗扣瓦波191的不同位置的成型，三者结合起来最终形成榫卯暗扣瓦波191；因此该成型模具16可适用于生产有些开口部分尺寸较小、内部较大，且形状复杂的榫卯暗扣瓦波191；根据所需成型的榫卯暗扣瓦波191的形状可灵活设置一号榫卯暗扣瓦波成型槽16111和/或二号榫卯暗扣瓦波成型槽16121和/或三号榫卯暗扣瓦波成型槽16131的具体形状，或者在生产出不同的一号上模1611、二号上模1612和三号上模1613的基础上，通过对三者的组合使上模模组161满足不同的生产要求；另一方面，上模模组161和下模162相互错开，避免了合模时榫卯暗扣瓦波成型块1621和榫卯暗扣瓦波成型复合槽1614卡住的问题。
进一步地，所述下模162的上端开设有向上凸起的支撑瓦波成型块1622；所述一号上模1611、所述二号上模1612和所述三号上模1613分别开设有一号支撑瓦波成型槽16112、二号支撑瓦波成型槽16122和三号支撑瓦波成型槽16132；所述一号支撑瓦波成型槽16112、所述二号支撑瓦波成型槽16122和所述三号支撑瓦波成型槽16132相互连通以形成支撑瓦波成型复合槽1615；沿屋面瓦19成型时的输送方向，所述支撑瓦波成型块1622和所述支撑瓦波成型复合槽1615共线以用于成型屋面瓦19上的支撑瓦波192。
屋面瓦19除了成型有榫卯暗扣瓦波191之外还成型有支撑瓦波192，支撑瓦波192一般位于相邻两个榫卯暗扣瓦波191之间；为了成型支撑瓦波192，在下模162上设有支撑瓦波成型块1622，上模模组161开设有支撑瓦波成型复合槽1615，通过支撑瓦波成型块1622和支撑瓦波成型复合槽1615的配合以在屋面瓦19上成型支撑瓦波192。由于上模模组161由一号上模1611、二号上模1612和三号上模1613组成，因此三者都需要开设成型槽(具体为一号支撑瓦波成型槽16112、二号支撑瓦波成型槽16122和三号支撑瓦波成型槽16132)；支撑瓦波192的形状为梯形状，因此一号支撑瓦波成型槽16112、二号支撑瓦波成型槽16122和三号支撑瓦波成型槽16132的形状一致，且为梯形状，而支撑瓦波成型块1622的形状也为梯形状。上模模组161和下模162如此设置可使成型模具16在成型榫卯暗扣瓦波191的同时成型支撑瓦波192，满足屋面瓦19的成型需求。应当注意的是，在其他成型模具16的形式中，支撑瓦波192的形状可以是其他形状，成型模具16中的支撑瓦波成型块1622和支撑瓦波成型复合槽1615的形状可根据需求灵活设置，在此不做具体限定；另一方面，根据支撑瓦波192的具体形状，一号支撑瓦波成型槽16112、二号支撑瓦波成型槽16122和三号支撑瓦波成型槽16132的形状可相同也可不同。
进一步地，所述一号上模1611在靠近所述二号上模1612的一侧设有一号连接块16113，所述二号上模1612在靠近所述一号上模1611的一侧开设有一号连接孔16123，所述一号连接块16113插设在所述一号连接孔16123内。
一号上模1611和二号上模1612相互贴合在一起，两者之间可留有间隙或者紧贴。一号连接块16113具体为方体结构，且在一号上模1611上同时设有多个一号连接块16113；二号上模1612开设有数量与一号连接块16113相同的一号连接孔16123，且一号连接块16113和一号连接孔16123一一对应；一号连接孔16123的尺寸略大于一号连接块16113，以方便一号连接块16113插入至一号连接孔16123内。设置一号连接块16113和一号连接孔16123，可方便一号上模1611和二号上模1612组合时进行定位和初步连接。
进一步地，所述二号上模1612靠近所述三号上模1613的一侧设有二号连接块16124，所述三号上模1613在靠近所述二号上模1612的一侧开设有二号连接孔16133，所述二号连接块16124插设在所述二号连接孔16133内。
二号上模1612和三号上模1613相互贴合在一起，两者之间可留有间隙或者紧贴。二号连接块16124和一号连接块16113的结构相同、均为方体结构，且在二号上模1612上同时设有多个二号连接块16124；三号上模1613开设有数量与二号连接块16124相同的二号连接孔16133，且二号连接块16124和二号连接孔16133一一对应；二号连接孔16133的尺寸略大于二号连接块16124，以方便二号连接块16124插入至二号连接孔16133内。设置二号连接块16124和二号连接孔16133，可方二号上模1612和三号上模1613组合时进行定位和初步连接。在实际应用中，一号上模1611、二号上模1612和三号上模1613组合后还需通过固定装置来进一步固定。
成型模具16形式二
如图6至图11所示，所述一号上模1611在靠近所述二号上模1612的一侧设有一号连接块16113，所述三号上模1613在靠近所述二号上模1612的一侧开设有二号连接孔16133，所述一号连接块16113的端部插设在所述二号连接孔16133内。
进一步地，所述二号上模1612包括支撑杆16125、二号左模块16126和二号右模块16127，所述二号左模块16126和所述二号右模块16127可滑动地安装在所述支撑杆16125上；所述二号左模块16126在靠近所述二号右模块16127的一侧开设有左缺口161261，所述右模块在靠近所述二号左模块16126的一侧开设有右缺口161271，所述左缺口161261和所述右缺口161271相对应以形成所述二号榫卯暗扣瓦波成型槽16121。
进一步地，所述支撑杆16125贯穿所述一号连接块16113以将所述二号上模1612与所述一号上模1611固定连接。
进一步地，所述下模162的上端开设有向上凸起的支撑瓦波成型块1622；所述一号上模1611和所述三号上模1613分别开设有一号支撑瓦波成型槽16112和三号支撑瓦波成型槽16132；所述一号支撑瓦波成型槽16112和所述三号支撑瓦波成型槽16132相互连通以形成支撑瓦波成型复合槽1615；沿屋面瓦19成型时的输送方向，支撑瓦波成型块1622和支撑瓦波成型复合槽1615共线以用于成型屋面瓦19上的支撑瓦波192。
成型模具16形式二与成型模具16形式一的区别主要在于二号上模1612的结构不同，成型模具16形式一的二号上模1612属于长条板状结构，成型模具16形式二的二号上模1612由支撑杆16125、二号左模块16126和二号右模块16127组成。另一方面，由于二号上模1612的结构不同，因此一号上模1611和三号上模1613也存在部分区别，具体为一号榫卯暗扣瓦波成型槽16111的形状不同，三号上模1613的结构不同；由于成型模具16形式二的二号上模1612并非长条板状结构，因此二号上模1612无需开设二号支撑瓦波成型槽16122，而一号上模1611设置的一号连接块16113直接插设在三号上模1613开设的二号连接孔内，且由于一号上模1611和三号上模1613之间存在二号上模1612，因此一号连接块16113并非完全插设在二号连接孔16133内。通过一号连接块16113和二号连接孔16133的相配合可使一号上模1611和三号上模1613连接稳固，且两者夹住二号上模1612，使上模模组161连接稳固。在一号连接块16113上开设通孔，支撑杆16125插设在通孔内且贯穿一号连接块16113，进而使二号上模1612和一号上模1611稳固连接。
支撑杆16125的长度方向与屋面瓦19成型时的输送方向相互垂直，二号左模块16126和二号右模块16127均安装在支撑杆16125上且可沿支撑杆16125的长度方向滑动；二号左模块16126和二号右模块16127位于榫卯暗扣瓦波成型块1621的上方，且位于分别位于位于榫卯暗扣瓦波成型块1621的两侧。二号左模块16126在靠近二号右模块16127的一侧开设有左缺口161261，二号右模块16127在靠近二号左模块16126的一侧开设有右缺口161271，左缺口161261和右缺口161271形成二号榫卯暗扣瓦波成型槽16121。根据榫卯暗扣瓦波191的具体形状，可调整二号左模块16126和二号右模块16127之间的距离。左缺口161261和右缺口161271的形状也是跟随榫卯暗扣瓦波191的形状而设计，在成型不同的屋面瓦19时可更换不同型号、不同大小的二号左模块16126和二号右模块16127。成型模具16形式二的二号上模1612相比于成型模具16形式一，减轻了重量，且可调性更高(二号左模块16126和二号右模块16127可相对支撑杆16125滑动)，适用性更强。
进一步地，所述下模162少设有两个榫卯暗扣瓦波成型块1621，所述榫卯暗扣瓦波成型复合槽1614与所述榫卯暗扣瓦波成型块1621数量相同、且一一对应。
成品后的屋面瓦19产品，其尺寸一般较大，因此为了保证使用需求，通常会均匀间隔成型有多个榫卯暗扣瓦波191，以方便将屋面瓦19稳固地安装在屋顶或外墙上。该成型模具16，设有至少两个榫卯暗扣瓦波成型块1621和数量与之相同的榫卯暗扣瓦波成型复合槽1614，可满足实际的生产需求。
进一步地，相邻两个所述榫卯暗扣瓦波成型块1621之间至少设有一个所述支撑瓦波成型块1622，所述支撑瓦波成型复合槽1615与所述支撑瓦波成型块1622数量相同、且一一对应。
屋面瓦19的尺寸较大，一般设有多个榫卯暗扣瓦波191，相邻两个榫卯暗扣瓦波191之间设有至少一个支撑瓦波192，以保证屋面瓦19的结构强度。因此，下模162在相邻两个榫卯暗扣瓦波成型块1621之间设有至少一个支撑瓦波成型块1622，上模模组161设数量与之相同的支撑瓦波成型复合槽1615；满足实际的生产需求，保证生产出来的屋面瓦19的结构强度。
进一步地，所述一号上模1611开设有一号减重孔16114，且一号减重孔16114的数量≥2。一号减重孔16114具体为贯穿一号上模1611前后的通孔，开设有一号减重孔16114可降低一号上模1611的重量，进而降低上模模组161的重量，且方便固定。
进一步地，所述三号上模1613开设有二号减重孔16134，且二号减重孔16134的数量≥2。同样地，二号减重孔16134具体为贯穿三号上模1613前后的通孔，开设有二号减重孔16134可降低三号上模1613的重量，进而降低上模模组161的重量，且方便固定。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将树脂和助剂按照重量份(60～70)：(10.98～29.08)进行混合得到胶料；
步骤2：将胶料输送至下层PET薄膜(10)的上表面；
步骤3：将增强纤维下料至胶料上，并使增强纤维浸泡在胶料里，增强纤维为合成纤维和无机纤维中的至少一种；
步骤4：在胶料的上层覆盖上层PET薄膜(18)以形成上层PET薄膜(18)-包含增强纤维的树脂层-下层PET薄膜(10)的3层结构物料；
步骤5：将3层结构物料输送至加热固化烘箱(15)进行加热，同时，加热固化烘箱(15)内的成型模具(16)对3层结构物料进行成型以形成屋面瓦(19)。
2.根据权利要求1所述的一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，其特征在于，助剂包括A助剂、B助剂和C助剂；步骤一包括：
步骤1.1：将树脂倒入搅拌缸(3)并进行搅拌，在搅拌树脂过程中加入A助剂，持续搅拌；
步骤1.2：加入B助剂，继续搅拌；
步骤1.3：树脂、A助剂和B助剂搅拌后输送至螺旋静态混合器(6)，在此过程中，同步往螺旋静态混合器(6)中加入C助剂，经螺旋静态混合器(6)输送到下层PET薄膜(10)的上表面。
3.根据权利要求2所述的一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，其特征在于：
按重量份，树脂：A助剂：B助剂：C助剂＝(60～70)：(10.42～28.08)：(0.06～0.2)：(0.5～0.8)；
A助剂包括苯乙烯、三(2-羧乙基)膦、氢氧化铝、二苯甲酮类紫外线吸收剂、受阻胺类自由基捕获剂和色浆；按照重量份，苯乙烯：三(2-羧乙基)膦：氢氧化铝：二苯甲酮类紫外线吸收剂：受阻胺类自由基捕获剂：色浆＝(2～5)：(5～12)：(3～10)：(0.06～0.16)：(0.06～0.12)：(0.3～0.8)；
B助剂为钴水，C助剂为过氧化物；
步骤1.1中，在搅拌树脂过程中加入A助剂，继续搅拌25min～35min；
步骤1.2中，步骤1.1搅拌25min～35min后再加入B助剂，并继续搅拌3min～5min。
4.根据权利要求1所述的一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，其特征在于：步骤2中，下层PET薄膜(10)在驱动装置(9)的牵引下前进，下层PET薄膜(10)前进过程中同步将胶料按照3～10kg/min的速度输送至下层PET薄膜(10)上表面，下层PET薄膜(10)正上方的料厚预控装置(7)将胶料按照1.5mm～2.5mm的厚度流平在下层PET薄膜(10)上。
5.根据权利要求4所述的一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，其特征在于：步骤3中，按照下层PET薄膜(10)的前进方向，切纱机(12)位于料厚预控装置(7)的后方；切纱机(12)将增强纤维长纱(11)切割为长度在20mm～50mm范围内的增强纤维，并将切割后的增强纤维按照1～5kg/min的速度下料至胶料上；在切纱机(12)的后方设有刮板(13)，刮板(13)用于协助增强纤维浸泡在胶料里。
6.根据权利要求1所述的一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，其特征在于：步骤4中，3层结构物料的厚度比例为上层PET薄膜(18)：包含增强纤维的树脂层：下层PET薄膜(10)＝(0.015～0.03)：(1.5～2.5)：(0.015～0.03)。
7.根据权利要求1所述的一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，其特征在于：步骤5中，按照3层结构物料的输送方向，加热固化烘箱(15)分为加热箱A区(151)、加热箱B区(152)和加热箱C区(153)；加热箱A区(151)、加热箱B区(152)和加热箱C区(153)的温度范围分别是60℃～80℃、80℃～100℃、80℃～120℃；3层结构物料在加热箱A区(151)、加热箱B区(152)和加热箱C区(153)的加热时间均为1min～3min。
8.根据权利要求1所述的一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，步骤5中，先通过双辊轮定厚装置(14)对3层结构物料进行压制，然后再将压制后的3层结构物料输送至加热固化烘箱(15)进行加热。
9.根据权利要求1所述的一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，其特征在于，成型模具(16)包括：
上模模组(161)，其包括沿屋面瓦(19)成型时的输送方向依次设置的一号上模(1611)、二号上模(1612)和三号上模(1613)，一号上模(1611)开设有一号榫卯暗扣瓦波成型槽(16111)，二号上模(1612)开设有二号榫卯暗扣瓦波成型槽(16121)，三号上模(1613)开设有三号榫卯暗扣瓦波成型槽(16131)，一号榫卯暗扣瓦波成型槽(16111)、二号榫卯暗扣瓦波成型槽(16121)和三号榫卯暗扣瓦波成型槽(16131)相互连通以形成用于成型屋面瓦(19)上的榫卯暗扣瓦波(191)的榫卯暗扣瓦波成型复合槽(1614)；
下模(162)，其上端设有向上凸起、且用于成型榫卯暗扣瓦波(191)的榫卯暗扣瓦波成型块(1621)，下模(162)位于上模模组(161)的下方、且上模模组(161)与下模(162)模组沿屋面瓦(19)成型时的输送方向相互错开。
10.根据权利要求9所述的一种光伏配套用FRP复合材料榫卯暗扣屋面瓦成型方法，其特征在于，下模(162)的上端开设有向上凸起的支撑瓦波成型块(1622)；一号上模(1611)和三号上模(1613)分别开设有一号支撑瓦波成型槽(16112)和三号支撑瓦波成型槽(16132)；一号支撑瓦波成型槽(16112)和三号支撑瓦波成型槽(16132)相互连通以形成支撑瓦波成型复合槽(1615)；沿屋面瓦(19)成型时的输送方向，支撑瓦波成型块(1622)和支撑瓦波成型复合槽(1615)共线以用于成型屋面瓦(19)上的支撑瓦波。
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