1.一种定向布丝短切碳纤维热塑性树脂基预浸料制备方法,采用的是定向布丝短切碳纤维热塑性树脂基预浸料制备装置,该制备装置从左到右依次是第一抓取运输单元、定向铺设单元、压模单元、第二抓取运输单元、冷却单元;所述的第一抓取运输单元由第一吸盘导轨(21)、第一伸缩杆(22)、第一真空吸盘(23)、红外线加热器(14)、原料箱(24)组成,盛放有树脂膜(12)的原料箱(24)放置于前后水平放置的第一吸盘导轨(21)的正前下方,红外线加热器(14)设置于第一吸盘导轨(21)的右侧,上下垂直布置的第一伸缩杆(22)的上端可移动地连接第一吸盘导轨(21)、下端固定连接第一真空吸盘(23);所述的定向铺设单元从上到下依次包括下料机构、振动取向机构和前后左右移动机构,所述的振动取向机构由振动箱(8)和振动筛(9)构成,振动箱(8)底面设置水平的振动筛(9),振动筛(9)的下方是工作台(15),工作台(15)固定置放在前后移动机构的上表面上,工作台(15)上表面上放置下模槽(13);所述的压模单元设置由上模(25)和支撑柱(26)组成,上模(25)正下方是四个设置于地面上的支撑柱(26);所述的第二抓取运输单元由第二吸盘导轨(36)、第二伸缩杆(37)、第二真空吸盘(38)组成,两个第二伸缩杆(37)的上端可滑动地连接于左右水平布置的第二吸盘导轨(36)、下端固定连接第二真空吸盘(38);所述的冷却单元设置由冷却槽(27)、流动箱(28)、水箱(29)组成,冷却槽(27)置放在流动箱(28)中,水箱(29)的左侧通过进水管连接流动箱(28)、右侧通过排水管连接流动箱(28);振动筛(9)的上下厚度等于短切碳纤维丝(1)的平均长度,振动筛(9)的中间设有按行列分布的多个水平的圆形管路(41),圆形管路(41)上方的振动筛(9)上按行列分布多个垂直的气孔(10),气孔(10)的下端与圆形管路(41)相连接且相通,气孔(10)的上端均与振动箱(8)相通,圆形管路(41)与外部气源接通;在振动筛(9)上按行列分布多个垂直的筛孔(11),筛孔(11)与气孔(10)彼此行列交错分布,筛孔(11)上下贯通振动筛(9),其特征是包括以下步骤:A、前后左右移动机构移至第一真空吸盘(23)下方,第一真空吸盘(23)将树脂膜(12)吸出并放于下模槽(13)内,红外线加热器(14)对树脂膜(12)加热至熔融温度,然后前后左右移动机构向右移至振动筛(9)的下方;同时短切碳纤维丝(1)由下料机构均匀地撒在振动筛(9)上;
B、启动振动筛(9),接通气源,通过气孔(10)将振动筛(9)上表面上均匀分布的短切碳纤维丝(1)吹至筛孔(11)中,随着振动筛(9)的振动,短切碳纤维丝(1)经过筛孔(11)呈竖直状态下落;
C、前后左右移动机构带动短切碳纤维丝(1)向着与工作台(15)运动方向的反方向倒下并排列于树脂膜(12)上,实现对短切碳纤维丝(1)的取向;当铺放一次后,工作台(15)向前或后移动一个步距继续进行短切碳纤维丝(1)的第二次定向铺放,直到整张树脂膜(12)都被均匀地铺上一层短切碳纤维丝(1);
D、铺放一层结束后,前后左右移动机构重新运动至第一真空吸盘(23)下方,对第二层树脂膜(12)表面开始下一层铺放,如此往复,完成布丝过程并实现对预浸料中纤维含量的控制;
E、前后左右移动机构移至压模单元工作位置,上模(25)下压工作台(15),使树脂膜(12)与铺放好的短切碳纤维丝(1)进一步充分结合,制得短切碳纤维热塑性树脂基预浸料;
F、前后左右移动机构将经压模过后的预浸料运送至第二抓取运输单元工作位置,第二真空吸盘(38)吸住下模槽(13)左右两边的槽口并运送至冷却槽(27)中冷却。
2.根据如权利要求1所述的制备方法,其特征是:步骤C中,工作台(15)随着前后左右移动机构同时前后左右移动时,下模槽(13)的运动方向与左右方向成一定角度,当短切碳纤维丝(1)下落时则实现短切碳纤维丝(1)在树脂膜(12)上沿左右方向成一定角度的布丝。
3.根据如权利要求1所述的制备方法,其特征是:步骤E中,布丝过程结束后,前后左右移动机构移动至第一真空吸盘(23)下方,第一真空吸盘(23)铺放最后一层树脂膜(12),待红外线加热器(14)将最上层的树脂膜(12)加热至熔融状态,前后左右移动机构再移至压模单元工作位置。
4.根据如权利要求1所述的制备方法,其特征是:步骤F中,预浸料冷却后由第二真空吸盘(38)将冷却槽(27)中的预浸料吸出,然后第二真空吸盘(38)将下模槽(13)从冷却槽(27)中取出,前后左右移动机构移至第一真空吸盘(23)下方进入下一个循环。