CN103817819B - 一种无空隙预浸带制备设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无空隙预浸带制备设备，包括管式加热炉，其特征在于：在管式加热炉内靠近出口位置处设有固定杆组件，管式加热炉内的温度与树脂体系热熔温度相匹配，热熔后浸渍树脂的平行排列的纤维束进入管式加热炉后以S形绕过固定杆组件出管式加热炉，固定杆组件包括至少2根固定杆，每根固定杆的表面温度与树脂体系热熔温度相匹配，每根固定杆与纤维束的接触面的角度可调，其每根固定杆的位置上下和/或左右可调。热熔后浸渍树脂的纤维束以S形绕过固定杆组件，由于管式炉内热量分布不均匀，同一平面上的气压差，形成了气压梯度，水平气压梯度会使得预浸纱束相互靠拢，从而消除了纱束间空隙，形成无空隙预浸带。

Description

一种无空隙预浸带制备设备
技术领域
本发明涉及一种无空隙预浸带制备设备。
背景技术
航空复合材料用预浸带对带宽、树脂含量、克重等要求都很严格。预浸带树脂含量控制精度为±1％，宽度控制公差为±0.15mm。目前常采用热熔法制备预浸带，加工时，很难保证很多根纤维束浸渍熔融树脂后，仍能保持排列平整并在相邻两根纤维束之间无空隙，从而造成预浸带表面的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够保证纤维束在浸渍熔融树脂后，相邻纤维束之间无空隙。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种无空隙预浸带制备设备，包括管式加热炉，其特征在于：在管式加热炉内靠近出口位置处设有固定杆组件，管式加热炉内的温度与树脂体系热熔温度相匹配，热熔后浸渍树脂的平行排列的纤维束进入管式加热炉后以S形绕过固定杆组件出管式加热炉，固定杆组件包括至少2根固定杆，每根固定杆的表面温度与树脂体系热熔温度相匹配，每根固定杆与纤维束的接触面为曲面，每根固定杆与纤维束的接触面的角度可调，其每根固定杆的位置上下和/或左右可调。
优选地，所述固定杆采用碳石墨、陶瓷、镍合金、或石英制得，在其表面涂有特氟龙涂层。
优选地，所述固定杆组件还包括位于两侧的支撑板，在支撑板上开有至少一根竖直的直槽和/或至少一根与竖直线呈一夹角的斜槽，直槽和/或斜槽的数量与所述固定杆的数量相同，每根固定杆的两端分别插入同侧的直槽或斜槽内使得每根固定杆可绕自身轴线转动外还可沿着对应的直槽或斜槽调整位置。
热熔后浸渍树脂的纤维束，经管式加热炉，以S形绕过固定杆组件，由于管式炉内热量分布不均匀，同一平面上的气压差，形成了气压梯度，水平气压梯度会使得预浸纱束相互靠拢，从而消除了纱束间空隙，形成无空隙预浸带。
附图说明
图1为本发明提供的一种无空隙预浸带制备设备的主视图
图2为本发明提供的一种无空隙预浸带制备设备的俯视图；
图3为本发明提供的一种固定杆示意图；
图4为本发明提供的一种固定杆安装方式示意图；
图5为本发明提供的一种固定杆组件结构主视图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
结合图1及图2，本发明提供的一种无空隙预浸带制备设备包括管式加热炉2，浸渍树脂的纤维束1进入管式加热炉2。管式加热炉2内的温度与管式加热炉2内固定杆组件3中的固定杆3.1、固定杆3.2及固定杆3.3表面温度应该根据预浸纱内树脂熔融温度选择，一般在100～500℃。管式加热炉2辐射热量使得预浸纱内树脂加热至到软化点，这会引起液体润湿现象，预浸纱孔隙率减少，导致预浸纱颈缩。固定杆组件3位于管式加热炉2内出口处，固定杆数一般为2-5个，这里以3个为例，即固定杆3.1、固定杆3.2、固定杆3.3。浸渍树脂的纤维束1以S形绕过固定杆3.1、固定杆3.2、固定杆3.3。浸渍树脂的纤维束1从固定杆3.1上方绕过，再引到固定杆3.2，从下方绕过，接着从固定杆3.3上方绕过。由于管式加热炉2内热量分布不是很均匀，使同一平面产生气压差异形成了气压梯度。第一个气压梯度是在与固定杆3.1接触的浸渍树脂纤维束1的下层，第二个气压梯度是与固定杆3.2接触浸渍树脂纤维束1的上层，第三个气压梯度是在与固定杆3.3接触的是浸渍树脂纤维束1的下层。
固定杆示意图以如图3为例，固定杆3.1、固定杆3.2、或固定杆3.3形状是将正五边形的一个表面改为圆曲面，可以采用材料是碳石墨、陶瓷、镍合金、或石英等，表面涂有特氟龙涂层，防止浸渍树脂的纤维束1粘结在固定杆上。固定杆3.1、固定杆3.2、或固定杆3.3形状可以将其它多边形如三角形、四边形或五边形等的一个表面改为曲面，比如是圆、椭圆，与浸渍树脂的纤维束1接触的表面是曲面。固定杆组件3采用材料可以是碳石墨。
如图4所示，将固定杆组件3装在支撑板6上，用锁紧螺母8将固定杆锁紧。
固定杆组件结构主视图以图5为例。支撑板6固定在支撑座3上，在支撑板6开3处平行四边形的孔洞7，在本实施例中，三个孔洞7中一个为竖直的，两个为倾斜的且倾斜方向相反。将固定杆3.1、固定杆3.2、固定杆3.3的两端分别插入一个孔洞7中，固定杆3.1、固定杆3.2、固定杆3.3本身可以绕自身轴线自转动，同时还可以沿着孔洞7移动，使得上下、左右位置可调，这样可以改变固定杆3.1、固定杆3.2、固定杆3.3与浸渍树脂的纤维束1接触角及固定杆间中心距离。固定杆与浸渍树脂的纤维束1的接触角变化范围为0～90°。这样就可以实现气压梯度调整。实现气压梯度调整措施有：(1)增加固定杆中心距离，气压梯度降低；(2)增加固定杆与浸渍纤维束接触角，气压梯度增加。

Claims (1)

1.一种无空隙预浸带制备设备，包括管式加热炉（2），其特征在于：在管式加热炉（2）内靠近出口位置处设有固定杆组件（3），管式加热炉内的温度与树脂体系热熔温度相匹配，热熔后浸渍树脂的平行排列的纤维束进入管式加热炉（2）后以S形绕过固定杆组件（3）出管式加热炉（2），固定杆组件（3）包括至少2根固定杆，每根固定杆的表面温度与树脂体系热熔温度相匹配，每根固定杆与纤维束的接触面为曲面，每根固定杆与纤维束的接触面的角度可调，每根固定杆的位置上下和/或左右可调；
所述固定杆组件（3）还包括位于两侧的支撑板（6），在支撑板（6）上开有至少一根竖直的直槽和/或至少一根与竖直线呈一夹角的斜槽，直槽和/或斜槽的数量与所述固定杆的数量相同，每根固定杆的两端分别插入同侧的直槽或斜槽内使得每根固定杆可绕自身轴线转动外还可沿着对应的直槽或斜槽调整位置；
所述固定杆采用碳石墨、陶瓷、镍合金、或石英制得，在其表面涂有特氟龙涂层。
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