CN106546464A - 一种碳纤维多工位张力控制机械自动制样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳纤维多工位张力控制机械自动制样方法，第一步：将5锭纤维放置在制样机的锭子上，通过张紧的5个罗拉导轮，在设定100‑500克的张力下，以5m/min运行速度经过树脂槽，经过挤压导轮挤出纤维上多余的树脂，若干根纤维同时缠绕在一个不锈钢作为主体的菱形制样框架上；将此框架整体放进内腔尺寸为1米的烘箱中，按设定的150℃，2小时进行烘干；烘干结束后，从框架上剪下测试样件；第二步的制样工艺采用热压设备，在1吨压力和150℃温度下，进行固化制备批样；得到批量样品。本发明的制样均衡，排除了人为制样的影响，各样之间张力、速度都是一定的条件下形成的，数据可靠性增大。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维设备技术领域，具体的说，是一种碳纤维多工位张力控制机械自动制样方法。
背景技术
原碳纤维测试制样方法采用手工浸胶和抖胶二种方式。手工浸胶是将纤维人工缠绕在一个方形的框架上，将缠绕有纤维的框架浸泡在树脂溶液当中。制样缠绕过程中，每个人拉伸纤维的感觉不同，纤维的松紧差别有很大的差异。抖胶是先将一段纤维人工浸渍在树脂溶液当中，再人工拉直纤维，反复抖动，抖掉多余的残留在纤维上的树脂，再人工缠绕在一个方形的框架上，缠绕过程中仍然是不同的人拉直纤维的力量控制不同。但无论哪一种，都需要人工拉伸纤维，将纤维与树脂混合浸透，普遍的缺陷是纤维的张力控制完全是靠人工的经验，不同的人制得的测试样件差别较大，同一个有经验的人也只能凭经验制造测试样品，没有可以用来检查核实的过程数据控制。
本申请解决了国标中人工制样存在的差异缺陷，整个制样过程中能够用数据进行整个制样过程的控制，达到所有的样件都可以在一个标准、稳定的条件下形成最后的测试样件。确保所有的测试样件制备过程中条件一致，张力一致，形成的时间一致。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种碳纤维多工位张力控制机械自动制样方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种碳纤维多工位张力控制机械自动制样方法，其具体步骤为：
第一步：将5锭纤维放置在制样机的锭子上，通过张紧的5个罗拉导轮，在设定100-500克的张力下，以5m/min运行速度经过树脂槽，通过调整纤维的运行速度，调整纤维的浸胶时间，经过挤压导轮挤出纤维上多余的树脂，若干根纤维同时缠绕在一个不锈钢作为主体的菱形制样框架上，按照制样测试的数量，选择框架旋转的圈数；将此框架整体放进内腔尺寸为1M的烘箱中，按设定的150℃，2小时进行烘干；烘干结束后，从框架上剪下测试样件；本专利首要的一步测试样条基本完成；
第二步的制样工艺采用热压设备，在1吨压力和150℃温度下，进行固化制备批样；得到批量样品；这个过程仍然可以控制条件，确保所有的批样在一个条件下完成，没有人为的差异影响，制得的测试批样的条件完全一致。
本申请在专用的工装上进行样件二端的纸板压片操作，并将专用的工装在小热压的设备上进行二次固化。二次固化同样是在150℃和2小时的时间下进行固化，二次固化结束后，取出样件，将整体样件分别制成单一的样件，至此，这个机械过程制样的测试样件制作完成，每个样件就可以到拉伸机上进行拉伸测试。
机械自动制样方法的工艺制备流程图见图2。
本自动制样方法的主要设备采用在一定可控的张力调节下，纤维放卷、浸胶、控胶、成样工序合为一体的，并带纤维张力控制调节的一体机。
一种多工位张力控制碳纤维机械制样机，其主要包含导丝部件，七辊罗拉部件，收丝及张力部件，上浆槽部件，放丝及张力部件，支架，触摸屏PLC自动控制系统；所有部件都按工艺操作步骤顺序依次安装在一个机械框体上。
七辊罗拉部件通过机械紧固件固定在机械框体的左侧机械板上；
导丝部件通过机械紧固件固定在机械框体上，其位于机械框体左侧中间位置；且位于七辊罗拉部件的右侧；
收丝及张力部件通过机械紧固件定位在机械框体下部的中间位置；且位于导丝部件的右侧；
触摸屏PLC自动控制系统通过屏幕与框体开口尺寸的紧密公差配合并用机械紧固件定位在机械框体上部的中间位置；且位于收丝及张力部件的右侧；
放丝及张力部件通过机械紧固件定位在机械框体上，且位于触摸屏PLC自动控制系统的右侧；
上浆槽部件通过机械紧固件定位在机械框体的下方位置；
支架通过两边的角铁形成的尺寸空间，将整个机械框体放置在支架的上面，并通过机械紧固件进行锁紧固定。
放丝及张力部件，其包含五个张力部件，五个涨紧部件，五个定位部件，五个纺丝部件，
五个张力部件依次通过机械紧固件固定在机械箱体的右上角；
涨紧部件设置于张力部件的上方，与张力部件一一对应；
定位部件机械紧固件固定在机械箱体的右侧，五个定位部件从上到下依次设置；
五个纺丝部件依次设置于箱体的左下角。
运行模式是锭轴纤维经张力部件，在一定张力的控制下，经5个涨紧部件，再经过定位部件，在此段运行过程中，纤维张力的控制是一定的，不同的定位之间的张力也是相同的。
罗拉收丝部件，其包含挤胶部件，主驱动七辊罗拉部件，收丝绷及驱动部件；
挤胶部件通过机械紧固件固定在主驱动七辊罗拉的左侧；
主驱动七辊罗拉部件通过机械紧固部件固定在机械框体左边的位置上；
收丝绷及驱动部件通过机械紧固部件固定在显示屏的左前位置上；
涨紧部件通过机械紧固部件固定在张力部件的右下方位置上；
导丝部件通过机械紧固件固定在收丝绷及驱动部件的左侧；
张力部件通过机械紧固件固定在主驱动七辊罗拉部件的右侧；
触摸屏PLC自动控制系统通过屏幕与框体开口尺寸的紧密公差配合并用机械紧固件定位在机械框体的中间位置上；
用于纤维纱线上浆之后由挤胶部件挤压多余浆料后经七辊罗拉带动，由收丝绷及驱动装置将处理过的纤维纱线收卷。
在相同张力控制下浸胶的不同锭位的纤维，经挤胶部件去除纤维上多余的树脂，通过主动的七辊罗拉后，由张力部件和涨紧部件使各锭纤维仍然保持相同的张力，再经导丝部件后，由自动转动的收丝部件卷绕形成初步的测试样条。整个控制过程是由一个核心的PLC进行控制。
现有技术相比，本发明的积极效果是：
1、制样均衡，排除了人为制样的影响，各样之间张力、速度都是一定的条件下形成的，数据可靠性增大；
2、制样效率增加，同时制做5个样，是人工制样效率的5倍；
3、适应大批量产品的检测；
附图说明
图1本多工位张力控制碳纤维机械制样机的示意图；
图2机械自动制样方法的工艺制备流程图。
附图中的标记为：1七辊罗拉部件，2导丝部件，3收丝及张力部件，4触摸屏PLC自动控制系统，支架5，6放丝及张力部件，7上浆槽部件；
具体实施方式
以下提供本发明一种碳纤维多工位张力控制机械自动制样方法的具体实施方式。
实施例1
一种碳纤维多工位张力控制机械自动制样方法，其具体步骤为：
第一步：将5锭纤维放置在制样机的锭子上，通过张紧的5个罗拉导轮，在设定100-500克的张力下，以5m/min运行速度经过树脂槽，通过调整纤维的运行速度，调整纤维的浸胶时间，经过挤压导轮挤出纤维上多余的树脂，若干根纤维同时缠绕在一个不锈钢作为主体的菱形制样框架上，按照制样测试的数量，选择框架旋转的圈数；将此框架整体放进内腔尺寸为1M的烘箱中，按设定的150℃，2小时进行烘干；烘干结束后，从框架上剪下测试样件；本专利首要的一步测试样条基本完成；
第二步的制样工艺采用热压设备，在1吨压力和150℃温度下，进行固化制备批样；得到批量样品；这个过程仍然可以控制条件，确保所有的批样在一个条件下完成，没有人为的差异影响，制得的测试批样的条件完全一致。
本申请在专用的工装上进行样件二端的纸板压片操作，并将专用的工装在小热压的设备上进行二次固化。二次固化同样是在150℃和2小时的时间下进行固化，二次固化结束后，取出样件，将整体样件分别制成单一的样件，至此，这个机械过程制样的测试样件制作完成，每个样件就可以到拉伸机上进行拉伸测试。
机械自动制样方法的工艺制备流程图见图2。
本自动制样方法的主要设备采用在一定可控的张力调节下，纤维放卷、浸胶、控胶、成样工序合为一体的，并带纤维张力控制调节的一体机。
请参见附图1，一种多工位张力控制碳纤维机械制样机，其主要包含导丝部件，七辊罗拉部件，收丝及张力部件，上浆槽部件，放丝及张力部件，支架，触摸屏PLC自动控制系统；所有部件都按工艺操作步骤顺序依次安装在一个机械框体上。
七辊罗拉部件1通过机械紧固件固定在机械框体的左侧机械板上；
导丝部件2通过机械紧固件固定在机械框体上，其位于机械框体左侧中间位置；且位于七辊罗拉部件的右侧；
收丝及张力部件3通过机械紧固件定位在机械框体下部的中间位置；且位于导丝部件的右侧；
触摸屏PLC自动控制系统4通过屏幕与框体开口尺寸的紧密公差配合并用机械紧固件定位在机械框体上部的中间位置；且位于收丝及张力部件的右侧；
放丝及张力部件6通过机械紧固件定位在机械框体上，且位于触摸屏PLC自动控制系统的右侧；
上浆槽部件7通过机械紧固件定位在机械框体的下方位置；
支架5通过两边的角铁形成的尺寸空间，将整个机械框体放置在支架的上面，并通过机械紧固件进行锁紧固定。
放丝及张力部件，其包含五个张力部件，五个涨紧部件，五个定位部件，五个纺丝部件，
五个张力部件依次通过机械紧固件固定在机械箱体的右上角；
涨紧部件设置于张力部件的上方，与张力部件一一对应；
定位部件机械紧固件固定在机械箱体的右侧，五个定位部件从上到下依次设置；
五个纺丝部件依次设置于箱体的左下角。
运行模式是锭轴纤维经张力部件，在一定张力的控制下，经5个涨紧部件，再经过定位部件，在此段运行过程中，纤维张力的控制是一定的，不同的定位之间的张力也是相同的。
罗拉收丝部件，其包含挤胶部件，主驱动七辊罗拉部件，收丝绷及驱动部件；
挤胶部件通过机械紧固件固定在主驱动七辊罗拉的左侧；
主驱动七辊罗拉部件通过机械紧固部件固定在机械框体左边的位置上；
收丝绷及驱动部件通过机械紧固部件固定在显示屏的左前位置上；
涨紧部件通过机械紧固部件固定在张力部件的右下方位置上；
导丝部件通过机械紧固件固定在收丝绷及驱动部件的左侧；
张力部件通过机械紧固件固定在主驱动七辊罗拉部件的右侧；
触摸屏PLC自动控制系统通过屏幕与框体开口尺寸的紧密公差配合并用机械紧固件定位在机械框体的中间位置上；
用于纤维纱线上浆之后由挤胶部件挤压多余浆料后经七辊罗拉带动，由收丝绷及驱动装置将处理过的纤维纱线收卷。
在相同张力控制下浸胶的不同锭位的纤维，经挤胶部件去除纤维上多余的树脂，通过主动的七辊罗拉后，由张力部件和涨紧部件使各锭纤维仍然保持相同的张力，再经导丝部件后，由自动转动的收丝部件卷绕形成初步的测试样条。整个控制过程是由一个核心的PLC进行控制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种碳纤维多工位张力控制机械自动制样方法，其具体步骤为：
第一步：将5锭纤维放置在制样机的锭子上，通过张紧的5个罗拉导轮，在设定100-500克的张力下，以5m/min运行速度经过树脂槽，经过挤压导轮挤出纤维上多余的树脂，若干根纤维同时缠绕在一个不锈钢作为主体的菱形制样框架上；将此框架整体放进内腔尺寸为1米的烘箱中，按设定的150℃，2小时进行烘干；烘干结束后，从框架上剪下测试样件；
第二步的制样工艺采用热压设备，在1吨压力和150℃温度下，进行固化制备批样；得到批量样品。
2.一种多工位张力控制碳纤维机械制样机，其特征在于，其主要包含导丝部件，七辊罗拉部件，收丝及张力部件，上浆槽部件，放丝及张力部件，支架，触摸屏PLC自动控制系统；所有部件都按工艺操作步骤顺序依次安装在一个机械框体上；
七辊罗拉部件通过机械紧固件固定在机械框体的左侧机械板上。
3.如权利要求2所述的一种多工位张力控制碳纤维机械制样机，其特征在于，导丝部件通过机械紧固件固定在机械框体上，其位于机械框体左侧中间位置；且位于七辊罗拉部件的右侧。
4.如权利要求2所述的一种多工位张力控制碳纤维机械制样机，其特征在于，收丝及张力部件通过机械紧固件定位在机械框体下部的中间位置；且位于导丝部件的右侧。
5.如权利要求2所述的一种多工位张力控制碳纤维机械制样机，其特征在于，触摸屏PLC自动控制系统通过屏幕与框体开口尺寸的紧密公差配合并用机械紧固件定位在机械框体上部的中间位置；且位于收丝及张力部件的右侧。
6.如权利要求2所述的一种多工位张力控制碳纤维机械制样机，其特征在于，放丝及张力部件通过机械紧固件定位在机械框体上，且位于触摸屏PLC自动控制系统的右侧。
7.如权利要求2所述的一种多工位张力控制碳纤维机械制样机，其特征在于，上浆槽部件通过机械紧固件定位在机械框体的下方位置。
8.如权利要求2所述的一种多工位张力控制碳纤维机械制样机，其特征在于，放丝及张力部件，其包含五个张力部件，五个涨紧部件，五个定位部件，五个纺丝部件，
五个张力部件依次通过机械紧固件固定在机械箱体的右上角；
涨紧部件设置于张力部件的上方，与张力部件一一对应；
定位部件机械紧固件固定在机械箱体的右侧，五个定位部件从上到下依次设置；
五个纺丝部件依次设置于箱体的左下角。
9.如权利要求2所述的一种多工位张力控制碳纤维机械制样机，其特征在于，罗拉收丝部件，其包含挤胶部件，主驱动七辊罗拉部件，收丝绷及驱动部件；
挤胶部件通过机械紧固件固定在主驱动七辊罗拉的左侧；
主驱动七辊罗拉部件通过机械紧固部件固定在机械框体左边的位置上；
收丝绷及驱动部件通过机械紧固部件固定在显示屏的左前位置上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20220704 Address after: 312000 91 hills, Binhai Industrial Zone, Keqiao District, Shaoxing, Zhejiang Applicant after: Zhejiang Baojing carbon material Co.,Ltd. Address before: 312030 91 hills, Binhai Industrial Zone, Keqiao District, Shaoxing, Zhejiang Applicant before: ZHEJIANG JINGYE XINXING MATERIAL Co.,Ltd. |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20170329 |