CN105500734A - 一种复合芯快速拉挤浸胶工艺及其专用浸胶装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合芯快速拉挤浸胶工艺及其专用浸胶装置，浸胶装置包括工装支架、分纱架、浸胶槽、挤胶辊、分纱器、集纱器、预固化模、固化模、树脂桶、控制阀、导胶管；所述分纱架设置在工装支架上；所述浸胶槽设置在工装支架下方；按照纤维的运行方向依次设置挤胶辊、和分纱器；所述分纱器出口分为两路，一路依次经过预固化模、集纱器和固化模，一路依次、集纱器和固化模；所述树脂桶的出口通过导胶管与浸胶槽连通，导胶管上设置控制阀。本发明的树脂桶设置控制阀，通过控制阀调整树脂流量，树脂能够以稳定持续的速度向浸胶槽内注胶，当树脂的流量与拉挤使用树脂量保持平衡时，树脂在浸胶槽内的新鲜度稳定，拉挤出的芯棒质量稳定。

Description

一种复合芯快速拉挤浸胶工艺及其专用浸胶装置

技术领域

本发明涉及一种复合芯快速拉挤浸胶工艺及其专用浸胶装置。

背景技术

目前影响复合芯性能稳定性的主要原因之一是树脂老化。造成树脂老化的原因很多，首先是环氧树脂与固化剂混合在一起，在浸胶槽内会逐渐反应，拉挤刚开始时芯棒的性能和拉挤进行一段时间的性能之间必然存在差别。其次是拉挤速度过慢，浸胶槽内树脂更新慢，树脂老化严重，粘度增加，造成碳纤维刮伤，影响质量。再次是拉挤经过模具，很大一部分树脂在模具端口被挤出，回流到浸胶槽，这部分树脂经过模具端口高温接触，加速树脂的老化。树脂老化到一定程度，要更换浸胶槽内的树脂，这部分树脂则被浪费掉。因此很有必要提供一种能够保证树脂的稳定性，增加拉挤的速度，减少回流树脂的量的浸胶装置，对于提高芯棒的质量，增加生产效率，减少树脂浪费是十分必要的。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种能有效地减少树脂回流，保持树脂在浸胶槽内的稳定性，提高树脂的利用效率，能实现快速拉挤的浸胶装置。

实现本发明的第一个目的的技术方案是一种复合芯快速拉挤的浸胶装置，包括工装支架、分纱架、浸胶槽、挤胶辊、分纱器、集纱器、预固化模、固化模、树脂桶、控制阀、导胶管；所述分纱架设置在工装支架上；所述浸胶槽设置在工装支架下方；按照纤维的运行方向依次设置挤胶辊、和分纱器；所述分纱器出口分为两路，一路依次经过预固化模、集纱器和固化模，一路依次、集纱器和固化模；所述树脂桶的出口通过导胶管与浸胶槽连通，导胶管上设置控制阀。

所述的一种复合芯快速拉挤的浸胶装置所述树脂桶内的树脂存放量可供浸胶设备使用1.5～2小时；所述控制阀控制树脂的流量，使得浸胶槽内的树脂量恒定。

所述的一种复合芯快速拉挤的浸胶装置还包括设置在浸胶槽内的用于将纤维压在浸胶槽底部的压辊机构；所述压辊机构为一层压辊或者两层压辊或者多层压辊。

所述的一种复合芯快速拉挤的浸胶装置还包括刮胶器；所述刮胶器设置在预固化模的入口处。

所述刮胶器为一个不锈钢刮片；或者所述刮胶器为多个内径依次减小2～3丝的不锈钢刮片，最后一个刮胶器上设置降温装置。

所述分纱架和分纱器均为能将纤维一根一根分开的不锈钢分纱装置。

所述挤胶辊为两根光滑的不锈钢圆辊。

所述集纱器为圆形不锈钢，进入预固化模时的纤维含量为60％。

本发明的第二个目的是提供一种能有效地减少树脂回流，保持树脂在浸胶槽内的稳定性，提高树脂的利用效率，能实现快速拉挤的浸胶工艺。

实现本发明的第二个目的的技术方案是一种复合芯快速拉挤浸胶工艺，采用前述的浸胶装置，玻璃纤维和碳纤维经过分纱架分纱后进入浸胶槽浸胶，压辊将玻璃纤维和碳纤维压到浸胶槽底部进行浸胶，浸胶后纤维通过挤胶辊，挤胶辊将大部分多余树脂从纤维上挤掉，挤胶后的纤维经过分纱器分纱，玻璃纤维直接到集纱器集纱，之后进入固化模固化，碳纤维则进入刮胶器，将纤维中部分树脂再次挤出，之后进入预固化模进行预固化，加热后的碳纤维再进入固化模进行固化；浸胶槽内用的树脂存放在树脂桶中，树脂桶内的树脂存放量可供浸胶设备使用1.5～2小时，树脂通过导胶管流入浸胶槽内，控制阀控制树脂的流量，使得浸胶槽内的树脂量恒定。

所述预固化模的温度升高至80～100℃。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的积极的效果：(1)本发明的树脂桶设置控制阀，通过控制阀调整树脂流量，树脂能够以稳定持续的速度向浸胶槽内注胶，当树脂的流量与拉挤使用树脂量保持平衡时，树脂在浸胶槽内的新鲜度稳定，拉挤出的芯棒质量稳定，树脂桶内的树脂使用时间保证在1.2～2h，既能保证树脂新鲜，也能减少工人工作量。

(2)本发明拥有多级挤胶装置，首先通过挤胶辊将纤维内大部分树脂挂掉；然后通过一个或者多个刮胶器，各个刮胶器内径依次减小2-3丝，到预固化模时纤维含量为60％，此装置能刮掉碳纤维内部分树脂；由于最后一个刮胶器与预固化模距离较近，在最后一个刮胶器上有降温装置，比如风冷装置，从而能够降低此刮胶器刮下树脂的温度。采用这种多级刮胶能够减少刮下树脂与热的预固化模具或者固化模具之间的接触，降低回流树脂的老化速度。通过多级刮胶后，预固化模具和固化模具回流的树脂很少，对胶槽内树脂老化性能影响不大。

(3)本发明分纱架和分纱器能够将纤维一根一根分开，在浸胶槽内不会相互重叠，而且压辊也可以分层浸胶，在拉挤的芯棒规格较大，通过浸胶槽的纤维较多，为保证纤维充分浸透，可采用分层浸胶，从而保证纤维能够浸胶完全；通过多层挤胶、刮胶装置，纤维相互揉挤，也能保证纤维浸胶完全。

(4)本发明的挤胶刮胶装置，预固化模可以将温度提高到80-100℃，使树脂能够在预固化时就开始引发反应，热的树脂进入固化模具后热量从内部往外传递，外部加热套的热量由外往内传递，使树脂在固化模具内快速的固化，因此拉挤速度可以提高到1-1.5m/min以上，实现快速拉挤。

(5)本发明的圆形集纱器采用不锈钢材质，确保每根纱一根一根分开，保证玻璃纤维能够完均匀包裹在碳纤维表面。

(6)本发明的快速拉挤浸胶工艺既能提高芯棒的生产效率，也可以增加浸胶槽内树脂的更新速度，使新鲜的树脂持续快速的更新，无需换料，降低生产成本。采用此装置生产的芯棒质量稳定，颜色均一。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构示意图。

附图中标号为：工装支架1、分纱架2、浸胶槽3、挤胶辊4、分纱器5、集纱器6、预固化模7、固化模8、树脂桶9、控制阀10、导胶管11、压辊机构12、刮胶器13、玻璃纤维14、碳纤维15。

具体实施方式

(实施例1)

见图1，本实施例的一种复合芯快速拉挤的浸胶装置，包括工装支架1、分纱架2、浸胶槽3、挤胶辊4、分纱器5、集纱器6、预固化模7、固化模8、树脂桶9、控制阀10、导胶管11、压辊机构12和刮胶器13。分纱架2设置在工装支架1上；浸胶槽3设置在工装支架1下方；按照纤维的运行方向依次设置挤胶辊4、和分纱器5；分纱器5出口分为两路，一路依次经过预固化模7、集纱器6和固化模8，一路依次、集纱器6和固化模8；树脂桶9的出口通过导胶管11与浸胶槽3连通，导胶管11上设置控制阀10。树脂桶9内的树脂存放量可供浸胶设备使用1.5～2小时；控制阀10控制树脂的流量，使得浸胶槽3内的树脂量恒定。压辊机构12设置在浸胶槽3内的用于将纤维压在浸胶槽3底部；压辊机构12为一层压辊或者两层压辊或者多层压辊。刮胶器13设置在预固化模7的入口处。刮胶器13为一个不锈钢刮片；或者刮胶器13为多个内径依次减小2～3丝的不锈钢刮片，最后一个刮胶器13上设置降温装置。分纱架2和分纱器5均为能将纤维一根一根分开的不锈钢分纱装置。挤胶辊4为两根光滑的不锈钢圆辊。集纱器6为圆形不锈钢。

具体的浸胶工艺举例如下：拉挤芯棒规格为6.0mm，使用碳纤维24根，玻璃纤维20根。44根纤维依次通过分纱架2，各纤维之间有不锈钢的栅栏分隔。分纱后进入浸胶槽3，6.0mm芯棒规格较小，压辊机构12只需要一根压辊，在压辊下分一层纤维即可。浸胶后纤维通过挤胶辊4，纤维表面的树脂大部分被刮掉。然后将10根玻璃纤维由分纱器5的上面到集纱器6，10根由分纱器5的下面到集纱器6；12根碳纤维从集纱器6上面进入刮胶器13，12根碳纤从集纱器6的下面进入刮胶器13，刮胶器13内径为4.93mm，将风冷装置套在刮胶器13上，让新鲜的空气在圆环内通过达到降温的目的。之后碳纤维15进入预固化模7，预固化模7内径为4.90mm，温度为90℃。玻璃纤维14平均分布在集纱器6的表面，保证玻璃纤维14均匀的分布在碳纤维15的表面。碳纤维15和玻璃纤维14通过集纱器6进入固化模8，三段固化后芯棒固化成型。在树脂桶9内添加约2.6Kg(根据实际情况添加(环氧树脂，通过控制阀10控制树脂的流量约为21-22g/min(根据实际情况控制流量)。在这种拉挤工艺下，拉挤速度为1.2m/min。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合芯快速拉挤的浸胶装置，其特征在于：包括工装支架(1)、分纱架(2)、浸胶槽(3)、挤胶辊(4)、分纱器(5)、集纱器(6)、预固化模(7)、固化模(8)、树脂桶(9)、控制阀(10)、导胶管(11)；所述分纱架(2)设置在工装支架(1)上；所述浸胶槽(3)设置在工装支架(1)下方；按照纤维的运行方向依次设置挤胶辊(4)、和分纱器(5)；所述分纱器(5)出口分为两路，一路依次经过预固化模(7)、集纱器(6)和固化模(8)，一路依次、集纱器(6)和固化模(8)；所述树脂桶(9)的出口通过导胶管(11)与浸胶槽(3)连通，导胶管(11)上设置控制阀(10)。

2.根据权利要求1所述的一种复合芯快速拉挤的浸胶装置，其特征在于：所述树脂桶(9)内的树脂存放量可供浸胶设备使用1.5～2小时；所述控制阀(10)控制树脂的流量，使得浸胶槽(3)内的树脂量恒定。

3.根据权利要求2所述的一种复合芯快速拉挤的浸胶装置，其特征在于：还包括设置在浸胶槽(3)内的用于将纤维压在浸胶槽(3)底部的压辊机构(12)；所述压辊机构(12)为一层压辊或者两层压辊或者多层压辊。

4.根据权利要求3所述的一种复合芯快速拉挤的浸胶装置，其特征在于：还包括刮胶器(13)；所述刮胶器(13)设置在预固化模(7)的入口处。

5.根据权利要求4所述的一种复合芯快速拉挤的浸胶装置，其特征在于：所述刮胶器(13)为一个不锈钢刮片；或者所述刮胶器(13)为多个内径依次减小2～3丝的不锈钢刮片，最后一个刮胶器(13)上设置降温装置。

6.根据权利要求5所述的一种复合芯快速拉挤的浸胶装置，其特征在于：所述分纱架(2)和分纱器(5)均为能将纤维一根一根分开的不锈钢分纱装置。

7.根据权利要求6所述的一种复合芯快速拉挤的浸胶装置，其特征在于：所述挤胶辊(4)为两根光滑的不锈钢圆辊。

8.根据权利要求7所述的一种复合芯快速拉挤的浸胶装置，其特征在于：所述集纱器(6)为圆形不锈钢。

9.一种复合芯快速拉挤浸胶工艺，其特征在于：采用如权利要求8所述的浸胶装置，玻璃纤维(14)和碳纤维(15)经过分纱架(5)分纱后进入浸胶槽(3)浸胶，压辊(12)将玻璃纤维(14)和碳纤维(15)压到浸胶槽(3)底部进行浸胶，浸胶后纤维通过挤胶辊(4)，挤胶辊(4)将大部分多余树脂从纤维上挤掉，挤胶后的纤维经过分纱器(5)分纱，玻璃纤维(14)直接到集纱器(6)集纱，之后进入固化模(8)固化，碳纤维(15)则进入刮胶器(13)，将纤维中部分树脂再次挤出，之后进入预固化模(7)进行预固化，加热后的碳纤维再进入固化模(8)进行固化；浸胶槽(3)内用的树脂存放在树脂桶(9)中，树脂桶(9)内的树脂存放量可供浸胶设备使用1.5～2小时，树脂通过导胶管(11)流入浸胶槽(3)内，控制阀(10)控制树脂的流量，使得浸胶槽(3)内的树脂量恒定。

10.根据权利要求9所述一种复合芯快速拉挤浸胶工艺，其特征在于：所述预固化模(7)的温度升高至80～100℃，进入预固化模(7)时的纤维含量为60％。