CN106811886B - 一种碳纤维短切生产线上浆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碳纤维短切生产线上浆装置，包括设置有张力调节装置的面板、导丝辊、机架、固定在所述机架上端的矩形框架、位于所述矩形框架下方且通过螺栓与所述机架固定连接的上浆槽，所述上浆槽内设置有部分浸润在浆液中的上浆辊，所述矩形框架上设置有将碳纤维上多余浆料挤出并滴落到上浆槽中中循环利用的挤浆装置，使碳纤维上浆受到挤压后，挤出的多余浆料滴落到上浆槽中，循环利用。本发明提供一种碳纤维短切生产线上浆装置，满足小批量碳纤维短切生产线上的上浆应用，该装置制作成本低廉，操作简单可靠，易于清理和维护。

Description

一种碳纤维短切生产线上浆装置

技术领域

本发明涉及短切碳纤维生产装置，尤其涉及一种在碳纤维短切前对其进行均匀上浆的上浆装置。

背景技术

碳纤维常作为增强材料加入到树脂、金属等材料中，充分发挥其轻质高强的特性。碳纤维增强复合材料，在航空航天、汽车、建筑、体育娱乐用品等领域内有着广泛的应用。用于增强的碳纤维主要分为连续碳纤维和非连续碳纤维，其中短切碳纤维是非连续碳纤维的一种重要应用形式。与连续长纤维相比，短切碳纤维综合性能均匀，能够与注塑、喷射和搅拌等传统成型方式结合，制造工艺简单，更为灵活多样和高效。

在短切碳纤维生产过程中，碳纤维与辊子等制造设备互相摩擦产生大量毛丝，导致碳纤维质量下降，当毛丝积累过多会缠绕在辊子上，使碳纤维丝束被拉断，导致生产无法顺利进行。另外，未经上浆处理的碳纤维与树脂浸润性差，导致碳纤维复合以后界面粘合力弱，影响碳纤维性能的充分发挥。因此，在碳纤维被切断前，通常都要对其进行上浆处理，以减小纤维与设备之间的摩擦，减少起毛断丝，起到保护碳纤维的作用，而且还能改善碳纤维与树脂等复合材料基体的浸润性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种碳纤维短切生产线上浆装置，该装置制作和使用成本低廉，操作方便、简单、快捷，改善了工作环境，提高了工人工作的舒适度；同时可以保证碳纤维丝束在上浆剂中完全浸润，并保证丝束上浆后形态均匀一致。

本发明通过以下技术方案实现：

一种碳纤维短切生产线上浆装置，包括设置有张力调节装置的面板、导丝辊、机架、固定在所述机架上端的矩形框架、位于所述矩形框架下方且通过螺栓与所述机架固定连接的上浆槽，所述上浆槽内设置有部分浸润在浆液中的上浆辊，所述矩形框架上设置有将碳纤维上多余浆料挤出并滴落到上浆槽中中循环利用的挤浆装置，使碳纤维上浆受到挤压后，挤出的多余浆料滴落到上浆槽中，循环利用。

进一步地，所述挤浆装置包括带滑块座轴承、与所述带滑块座轴承驱动连接的调节气缸、相对设置的挤压辊与被压辊，所述挤压辊设置在带滑块座轴承上，所述被压辊固定设置在所述矩形框架上，所述矩形框架内设置有与所述带滑块座轴承直线滑动配合的导轨，结构简单，控制方便快捷。

进一步地，所述矩形框架的碳纤维输出一侧设置有分丝梳，保证丝束上浆后不粘结在一起。

进一步地，所述上浆槽的底部设置有自动补充浆料装置，所述自动补充浆料装置包括储液箱、循环泵、液面控制开关，所述储液箱上端通过管路连接上浆槽底部，下端通过循环泵和管路将浆液泵入上浆槽，所述液面控制开关设置在上浆槽内并与循环泵电路连接，自动补充浆料装置能实现对浆料的自动补充，提高上浆自动化程度，减少工人劳动强度。

进一步地，所述张力调节装置包括沿碳纤维输送方向依次设置的第一张力调节辊组和第二张力调节辊组，两个张力调节辊组均包括两个相互配合的张力调节辊，便于调节碳纤维的张紧力。

相比现有技术，本发明的有益效果是：

1.结构设计简单、合理，制造和使用成本低廉，操作简单可靠，易于装卸、清理和维护；

2. 使用本装置进行上浆操作，可以满足小批量碳纤维短切生产线上的上浆应用；

3.使用本装置进行上浆操作，不仅可以节省浆料，还可以保证丝束上浆均匀；

4.使用本装置进行上浆操作，可以快速、直观的判断上浆效果。

附图说明

图1为本发明用于碳纤维短切的上浆装置示意图。

图中:1-第一张力调节辊组，2-第二张力调节辊组，3-面板，4-导丝辊，5-矩形框架，6-调节气缸，7-导轨，8-带滑块座轴承，9-挤压辊，10-被压辊，11-分丝梳，12-上浆辊，13-机架，14-上浆槽，15-管路，16-循环泵，17-储液箱。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本发明做进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

如图1所示，一种碳纤维短切生产线上浆装置，包括设置有张力调节装置的面板3、导丝辊4、机架13、固定在所述机架13上端的矩形框架5、位于所述矩形框架5下方且通过螺栓与所述机架13固定连接的上浆槽14，所述机架13由铝型材搭建制作而成，通过铝型材地脚连接件固定在地面上，所述上浆槽14内设置有部分浸润在浆液中的上浆辊12，所述矩形框架5上设置有将碳纤维上多余浆料挤出并滴落到上浆槽中14中循环利用的挤浆装置，使碳纤维上浆受到挤压后，挤出的多余浆料滴落到上浆槽中，循环利用。

具体而言，所述挤浆装置包括带滑块座轴承8、与所述带滑块座轴承8驱动连接的调节气缸6、相对设置的挤压辊9与被压辊10，所述挤压辊9设置在带滑块座轴承8上，所述被压辊10固定设置在所述矩形框架5上，所述矩形框架5内设置有与所述带滑块座轴承8直线滑动配合的导轨7，调节气缸6推动带滑块座轴承8沿导轨滑动，从而推动挤压辊9向被压辊10移动，实现对碳纤维的挤压，结构简单，控制方便快捷。

具体而言，所述矩形框架5的碳纤维输出一侧设置有分丝梳11，保证丝束上浆后不粘结在一起。

具体而言，所述上浆槽14的底部设置有自动补充浆料装置，所述自动补充浆料装置包括储液箱17、循环泵16、液面控制开关，所述储液箱17上端通过管路15连接上浆槽14底部，下端通过循环泵16和管路15将浆液泵入上浆槽14，所述液面控制开关设置在上浆槽14内并与循环泵16电路连接，自动补充浆料装置能实现对浆料的自动补充，提高上浆自动化程度，减少工人劳动强度。

具体而言，所述张力调节装置包括沿碳纤维输送方向依次设置的第一张力调节辊组1和第二张力调节辊组2，两个张力调节辊组均包括两个相互配合的张力调节辊，张力调节辊组安装在面板上，辊组有两组共四个辊，这两组辊的位置均可转动一定角度，便于调节碳纤维的张紧力。

在使用本装置进行上浆时，顺序如下：

先将机架13通过铝型材地脚连接件固定在地面上，从而保证整个上浆装置在运行过程中的牢固可靠；然后打开循环泵16的阀门，待浆料流进上浆槽14中，浸没到上浆辊12下半表面时，将15-20根碳纤维按附图1所示依次通过第一张力调节辊组1、第二张力调节辊组2、导丝辊4、上浆辊12、挤压辊10实现上浆，调节气缸6推动带滑块座轴承8沿导轨滑动，从而推动挤压辊9向被压辊10移动，实现对碳纤维的挤压，碳纤维由放丝纱架放丝后，通过第一张力调节辊组1和第二张力调节辊组2导入，再通过导丝辊4进入上浆槽14，从上浆辊12底部通过，由被挤压辊10导出，再穿过分丝梳11进入烘箱烘干，完成上浆操作。

本实施例具有如下特点：1.结构设计简单、合理，制造和使用成本低廉，操作简单可靠，易于装卸、清理和维护；2. 使用本装置进行上浆操作，可以满足小批量碳纤维短切生产线上的上浆应用；3.使用本装置进行上浆操作，不仅可以节省浆料，还可以包装丝束上浆均匀；4.使用本装置进行上浆操作，可以快速、直观的判断上浆效果。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种碳纤维短切生产线上浆装置，其特征在于：包括设置有张力调节装置的面板(3)、导丝辊(4)、机架(13)、固定在所述机架(13)上端的矩形框架(5)、位于所述矩形框架(5)下方且通过螺栓与所述机架(13)固定连接的上浆槽(14)，所述上浆槽(14)内设置有部分浸润在浆液中的上浆辊(12)，所述矩形框架(5)上设置有将碳纤维上多余浆料挤出并滴落到上浆槽 (14)中循环利用的挤浆装置；所述挤浆装置包括带滑块座轴承(8)、与所述带滑块座轴承(8)驱动连接的调节气缸(6)、相对设置的挤压辊(9)与被压辊(10)，所述挤压辊(9)设置在带滑块座轴承(8)上，所述被压辊(10)固定设置在所述矩形框架(5)上，所述矩形框架(5)内设置有与所述带滑块座轴承(8)直线滑动配合的导轨(7)。

2.根据权利要求1所述的碳纤维短切生产线上浆装置，其特征在于：所述矩形框架(5)的碳纤维输出一侧设置有分丝梳(11)。

3.根据权利要求1所述的碳纤维短切生产线上浆装置，其特征在于：所述上浆槽(14)的底部设置有自动补充浆料装置，所述自动补充浆料装置包括储液箱(17)、循环泵(16)、液面控制开关，所述储液箱(17)上端通过管路(15)连接上浆槽(14)底部，下端通过循环泵(16)和管路(15)将浆液泵入上浆槽(14)，所述液面控制开关设置在上浆槽(14)内并与循环泵(16)电路连接。

4.根据权利要求1所述的碳纤维短切生产线上浆装置，其特征在于：所述张力调节装置包括沿碳纤维输送方向依次设置的第一张力调节辊组(1)和第二张力调节辊组(2)，两个张力调节辊组均包括两个相互配合的张力调节辊。