CN102615841A

CN102615841A - 热固性连续纤维拉挤成型工艺密封式供胶系统

Info

Publication number: CN102615841A
Application number: CN2012101192673A
Authority: CN
Inventors: 程正珲; 程逸建
Original assignee: NANJING LOYALTY COMPOSITE EQUIPMENT MANUFACTURE CO Ltd
Current assignee: NANJING LOYALTY COMPOSITE EQUIPMENT MANUFACTURE CO Ltd
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2012-08-01

Abstract

一种热固性连续纤维拉挤成型工艺密封式供胶系统，其特征是它包括：一供胶装置，它为各浸渍槽及时提供定量的热固性胶，以保证浸渍槽中有足够的胶供通过的纤维浸渍；一浸渍槽，它被用于存放热固性胶，以便所有纤维穿过时均能接触到热固性胶以便后续预固化或固化工艺能正常进行；该浸渍槽采用耐压钢化玻璃制造，以便能观察到纤维的浸渍情况；一恒温水夹套，该恒温水套套装在浸渍槽上，以便于为浸渍槽加热或冷却使浸渍槽的温度保持在设定的浸渍温度范围内；该恒温水套的一端设有进水口，另一端设有出水口；所述的恒温水套中安装有温度传感器；一冷热水供水装置，该冷热水供水装置根据温度传感器所测定的温度为恒温水套提供冷却或加热循环水。本发明结构简单，供胶稳定，温度恒定，有利于提高产品质量。

Description

热固性连续纤维拉挤成型工艺密封式供胶系统

技术领域

本发明涉及一种复合纤维材料拉挤成型装置，尤其是一种复合纤维材料拉挤成型装置中的热固性胶的供胶及恒温系统，具体地说是一种热固性连续纤维拉挤成型工艺密封式供胶系统。

背景技术

众所击知，复合材料是近年来快速发展的新型材料行业之一，其中用热固性纤维复合材料通过拉挤成型工艺制造的制品由于具有轻质高强、耐腐蚀的优点，其拉挤成型的制品具有优良的物理、化学性能使其在工业领域得到了广泛的使用，其轻质高强特性，抗腐蚀性能良好,可用来代替不锈钢、陶瓷等耐腐蚀结构材料。拉挤成型制品的优良的力学性使其在建筑、矿山、电力、机械制造业中得以大显神通，可用来代替结构钢、合金铝、优质木材等材料。为了适应复合材料的发展，人们设计了多种满足生产要求的拉挤成型生产线，原始的拉挤工艺是采用人工倒料，胶液与空气接触，劳动强度高，对人体有伤害（胶液中含有苯乙烯等有害化工成分）。胶液与空气接触受环境温度、湿度的影响，对产品质量会产生缺陷。但由于作为复合材料纤维成型关键的密封式电子供料系统设计的研究滞后于拉挤工艺和模具的研究，导致最终产品质量始终无法与国外同类产品相媲美，因此设计一种拉挤成型过程中使用的密封式电子供胶及恒温系统是提高我国复合材料纤维产品的关键。

发明内容

本发明的目的是针对现有的复合材料纤维制品拉挤成型设备因缺乏理想的密封式电子供胶系统造成产品质量难以提高，设计一种结构简单密封式电子供料系统准确且能保持纤维有足够的浸润胶液，热固性胶恒温工作的热固性连接纤维拉挤成型工艺密封式电子浸胶系统。

本发明的技术方案是：

一种热固性连续纤维拉挤成型工艺密封式供胶系统，其特征是它包括：

一供胶装置，它为各浸渍槽及时提供定量的热固性胶，以保证浸渍槽中有足够的胶量满足纤维浸渍；

一浸渍槽，是一种密封式浸渍槽，用于存放热固性胶，以便所有纤维穿过时均能接触到热固性胶以便后续预固化或固化工艺能正常进行；该浸渍槽采用耐压钢化玻璃材料制造，以便能观察到纤维的浸渍运行情况；

一恒温水夹套，它套装在浸渍槽上，以便于为浸渍槽加热或冷却使浸渍槽的温度保持在设定的浸渍温度范围内；该恒温水套的一端设有进水口，另一端设有出水口；所述的恒温水套中安装有温度传感器；

一冷热水供水装置，该冷热水供水装置能根据温度传感器所测定的温度为恒温水夹套提供冷却或加热循环水。

所述的浸渍槽为耐压玻璃钢槽，恒温水套中的水温为40-60℃。

所述的冷热水供水装置包括水箱、电加热器、水过滤器和水泵，电加热器和水过滤器均安装在水箱中，水泵的进口端与水过滤器的出水口相连通，水泵的出水口与恒温水套的进水端相连通，恒温水套的出水端通过管道与水箱的循环水回水口相连通，水箱上设有降温时使用的排放口及供冷水进入的进水口。

所述的水泵的出口端、排放口及进水口上均安装有控制阀门。

所述的供胶装置包括料桶、计量泵、气缸和出胶管，料桶的出料端与计量泵的进口端相连通，计量泵的活塞杆与气缸的活塞杆相连，计量泵的出料口与出胶管的进口端相连，出胶管的出口端与浸渍槽的进胶口相连通，气缸与电器控制箱电气连接。

本发明的有益效果：

本发明具有结构简单，能实现定量、恒温控制，有利提高浸渍质量与空气隔绝，提高产品质量。

本发明的浸渍槽选用耐压钢化玻璃材料，从而在生产浸料过程中能直接观察到纤维从进口到出口与树脂的浸渍过程以及纤维浸润渗透性。

本发明的浸渍槽适用于多种纤维拉挤复合，如“碳纤维拉挤制品”，中间与外部纤维多次复合。如一次纤维在加热作用下预浸预固化后与另一种纤维再次浸渍，与前一种预固化的纤维二次复合。这样可得到不同作用的型材产品。（如有强度要求，有耐气候要求，有耐绝缘要求等性能特殊场合的使用材料）。

本发明采用定时定量加料装置能根据制品的重量及树脂含量、成型线速度设定系统给料量。并能根据纤维在透明浸渍槽中的浸润效果，调整生产线型材成型速度（300-800mm/min），增加或减少纤维在料槽中停留时间，从而使纤维达到最佳的浸渍效果。

本发明供胶装置主要由PLC控制实现，操作方式为触摸式人机交换界面（即手点触摸屏的功能选项）来完成命令。泵部采用刚性计量泵，吐出精度的误差范围为±3％，具有高的可靠性达到高的精度要求。触摸屏只需修改数字设置就能控制供胶速度并能实现连续供胶的功能，操作简单方便。

附图说明

图1是本发明的循环系统示意图。

图2是本发明的供胶装置结构示意图。

图3是本发明的供胶装置工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-2所示。

一种热固性连续纤维拉挤成型工艺密封式供胶系统，它主要由供胶装置1、浸渍槽2、恒温水夹套3和冷热水供水装置4组成，如图1所示。

其中：

供胶装置1主要是根据拉挤成型工艺要求为各浸渍槽及时提供定量的热固性胶，以保证浸渍槽中有足够的胶供通过的纤维浸渍；供胶装置1包括料桶101、计量泵102、气缸103和出胶管104，如图2所示，料桶101的出料端与计量泵102的进口端相连通，计量泵102的活塞杆与气缸103的活塞杆相连，计量泵102的出料口与出胶管104的进口端相连，出胶管104的出口端与浸渍槽的进胶口相连通，气缸与电器控制箱105电气连接，供胶装置的工作流程如图3所示。

浸渍槽2被用于存放热固性胶，以便所有纤维穿过时均能接触到热固性胶以便后续预固化或固化工艺能正常进行；该浸渍槽采用耐压钢化玻璃材料制造，以便能观察到纤维的浸渍情况。每条生产线的浸渍槽2的数量根据生产工艺的不同一般为一至几个，图1中浸渍槽或多个浸渍槽，其中一个成型浸渍槽与另一个表面成型浸渍槽结合使用，如果最终产品需由三层或三层以上的纤维层复合而成，则浸渍槽的数量也应相应的增加，供胶系统可统一布置，也可分段布置。

恒温水夹套3套装在浸渍槽2上，以便于为浸渍槽2加热或冷却使浸渍槽的温度保持在设定的浸渍温度范围内。由于一般拉挤现场工作环境没有恒温条件，但拉挤工艺浸料槽要求恒温才能确保工艺的稳定性，拉挤产品质量的可靠性，特别是环氧树脂材料，故浸渍槽要求设计恒温，温度设计为40-60℃。采用耐压钢化玻璃制成水夹套与水加热系统对接（恒温水夹套3中并装有温度传感器）；该恒温水夹套3的一端设有进水口，另一端设有出水口。为了便于观察浸渍槽中的情况，因此恒温水夹套3也应采用钢化玻璃钢制造。

冷热水供水装置4主要是根据温度传感器所测定的温度为恒温水套提供冷却或加热循环水。冷热水供水装置4包括水箱401、电加热器402、水过滤器403和水泵404，电加热器402和水过滤器403均安装在水箱401中，水泵404的进口端与水过滤器403的出水口相连通，水泵404的出水口与恒温水套3的进水端相连通并为整个循环系统提供工作压力，恒温水套3的出水端通过管道与水箱401的循环水回水口相连通，水箱401上设有降温时使用的排放口及供冷水进入的进水口，在所述的水泵404的出口端、排放口及进水口上均安装有控制阀门405。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims

1.一种热固性连续纤维拉挤成型工艺密封式供胶系统，其特征是它包括：

2.根据权利要求1所述的热固性连续纤维拉挤成型工艺密封式供胶系统，其特征是所述的浸渍槽为耐压钢化玻璃槽，恒温水套中的水温为40-60℃。

3.根据权利要求1所述的热固性连续纤维拉挤成型工艺密封式供胶系统，其特征是所述的冷热水供水装置包括水箱、电加热器、水过滤器和水泵，电加热器和水过滤器均安装在水箱中，水泵的进口端与水过滤器的出水口相连通，水泵的出水口与恒温水套的进水端相连通，恒温水套的出水端通过管道与水箱的循环水回水口相连通，水箱上设有降温时使用的排放口及供冷水进入的进水口。

4.根据权利要求3所述的热固性连续纤维拉挤成型工艺密封式供胶系统，其特征是所述的水泵的出口端、排放口及进水口上均安装有控制阀门。

5.根据权利要求1所述的热固性连续纤维拉挤成型工艺密封式供胶系统，其特征是所述的供胶装置包括料桶、计量泵、气缸和出胶管，料桶的出料端与计量泵的进口端相连通，计量泵的活塞杆与气缸的活塞杆相连，计量泵的出料口与出胶管的进口端相连，出胶管的出口端与浸渍槽的进胶口相连通，气缸与电器控制箱电气连接。