CN107458003A - 一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置及其控制方法，包括纱架、周波仪、胶槽、模具固化器、后固化箱、总控系统、硬度检测器和牵引机；纱架、周波仪和模具固化器前端设有湿度传感器；胶槽前端设有胶槽温度检测器，中部设有粘度计，末端设有回流胶温度检测器；模具固化器前端设有进模口前端温度检测器，进模口前端温度检测器后面设有进模段温度检测器，模具固化器中部设有模具固化段温度检测器，末端设有模具成型段温度检测器；模具固化器和后固化箱之间设有出模制品温度检测器；后固化箱内设有后固化温度检测器；后固化烘箱后设有硬度检测器，硬度检测器后设有牵引机，硬度检测器与牵引机之间设有牵引机前端温度检测器。

Description

一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及碳纤维复合材料加工领域，特别涉及一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置及其控制方法。
背景技术
碳纤维复合材料的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成结构材料。碳纤维复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。在现有的连续碳纤维复合材料拉挤工艺的制作过程中，浸胶速度、固化过程温度及复合材料牵引速度一直由人工操作，生产困难大，生产要求高，现场情况反馈较慢，机械化程度低，不利于机械生产自动化。
发明内容
本发明要解决的技术问题：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种工作效率高，便于监控、材料固化稳定的一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置。
本发明的技术方案：本发明所述的一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置，包括纱架、周波仪、胶槽、模具固化器、后固化箱、总控系统、硬度检测器和牵引机；所述纱架内设有湿度传感器A，所述周波仪内设有湿度传感器B，所述模具固化器前端设有湿度传感器C；所述胶槽前端设有胶槽温度检测器，中部设有粘度计，末端设有回流胶温度检测器；所述模具固化器前端设有进模口前端温度检测器，所述进模口前端温度检测器后面设有进模段温度检测器，所述模具固化器中部设有模具固化段温度检测器，末端设有模具成型段温度检测器；所述模具固化器和后固化箱之间设有出模制品温度检测器；所述后固化箱内设有后固化温度检测器；所述后固化烘箱后设有硬度检测器，所述硬度检测器后设有牵引机，所述硬度检测器与牵引机之间设有牵引机前端温度检测器。
进一步的，所述湿度检测器、温度检测器、粘度计和硬度检测器与总控系统相连。
进一步的，所述牵引机牵引初始速度为400～2000mm/min之间。
本发明还公开了上述一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置的工作方法，包括如下步骤：
a.所述湿度传感器A、湿度传感器B、湿度传感器C正常工作检测湿度为60％rh；超过60％rh，总控系统降低牵引机牵引速度，同时纱架进行抽湿处理；
b.所述粘度计正常工作区为100～1000Pa.s之间，低于100Pa.s或超过1000Pa.s，总控系统降低牵引机牵引速度10％，当低于100Pa.s时，胶槽加热；当超过1000Pa.s，胶槽停止加热；
c.所述胶槽温度检测器和回流胶温度检测器正常工作检测区间为10～60℃；
d.所述进模口前端温度检测器正常工作检测区间为40～90℃；
e.所述进模段温度检测器测器正常工作检测区间为80～200℃；
f.所述模具固化段温度检测器正常工作检测区间为100～300℃；
g.所述模具成型段温度检测器正常工作检测区间为100～300℃；
h.所述出模制品温度检测器正常工作检测区间为90～200℃；
i.所述后固化温度检测器正常工作检测区间为100～200℃；
j.所述硬度检测器正常检测值大于85HBa，若硬度检测器正常检测值小于75HBa，则总控系统降低牵引机牵引速度10％；
k.若a～j检测结果正常，10分钟后牵引机牵引速度提升10％，模具固化器和后固化烘箱温度提高5％，循环往复。
本发明与现有技术相比的有益效果：由于在纱架、周波仪和模具固化器处设有湿度检测器可实时监测复合材料成型过程的空气湿度，调控生产速度；在胶槽、模具固化器、后固化烘箱及牵引机前端设有多处温度检测器，实时监测各处的温度，通过总控系统实时调控，解决了人工监测不及时的缺点，降低了工人劳动强度，提高复合材料固化的稳定性和固化质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1示出了本发明一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置的实施方式，包括纱架1、周波仪2、胶槽3、模具固化器4、后固化箱41、总控系统5、硬度检测器6和牵引机7；纱架1内设有湿度传感器A801，周波仪2内设有湿度传感器B802，模具固化器4前端设有湿度传感器C803；胶槽3前端设有胶槽温度检测器901，中部设有粘度计31，末端设有回流胶温度检测器902；模具固化器4前端设有进模口前端温度检测器903，进模口前端温度检测器903后面设有进模段温度检测器904，模具固化器4中部设有模具固化段温度检测器905，末端设有模具成型段温度检测器906；模具固化器4和后固化箱41之间设有出模制品温度检测器907；后固化箱41内设有后固化温度检测器908；后固化烘箱41后设有硬度检测器6，硬度检测器6后设有牵引机7，硬度检测器6与牵引机7之间设有牵引机前端温度检测器909。在本实施例中，湿度检测器、温度检测器、粘度计31和硬度检测器6与总控系统相连；牵引机7牵引初始速度为400～2000mm/min之间。
本发明还公开了上述一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置的工作方法，包括如下步骤：
a.湿度传感器A901、湿度传感器B902、湿度传感器C903正常工作检测湿度为60％rh；超过60％rh，总控系统5降低牵引机7牵引速度，同时纱架1进行抽湿处理；
b.粘度计31正常工作区为100～1000Pa.s之间，低于100Pa.s或超过1000Pa.s，总控系统5降低牵引机7牵引速度10％，当低于100Pa.s时，胶槽3加热；当超过1000Pa.s，胶槽3停止加热；
c.胶槽温度检测器901和回流胶温度检测器902正常工作检测区间为10～60℃；
d.进模口前端温度检测器903正常工作检测区间为40～90℃；
e.进模段温度检测器测器904正常工作检测区间为80～200℃；
f.模具固化段温度检测器905正常工作检测区间为100～300℃；
g.模具成型段温度检测器906正常工作检测区间为100～300℃；
h.出模制品温度检测器907正常工作检测区间为90～200℃；
i.后固化温度检测器908正常工作检测区间为100～200℃；
j.硬度检测器6正常检测值大于85HBa，若硬度检测器6正常检测值小于75HBa，则总控系统5降低牵引机7牵引速度10％；
k.若a～j检测结果正常，10分钟后牵引机7牵引速度提升10％，模具固化器4和后固化烘箱41温度提高5％，循环往复。
本发明具有效率高，便于监控、材料固化稳定、人工劳动强度低的特点。由于在纱架1、周波仪2和模具固化器4处设有湿度检测器可实时监测复合材料成型过程的空气湿度，调控生产速度；在胶槽4、模具固化器4、后固化烘箱41及牵引机7前端设有多处温度检测器，实时监测各处的温度，通过总控系统5实时调控，解决了人工监测不及时的缺点，降低了工人劳动强度，提高复合材料固化的稳定性和固化质量。
上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置，其特征在于：包括纱架、周波仪、胶槽、模具固化器、后固化箱、总控系统、硬度检测器和牵引机；所述纱架内设有湿度传感器A，所述周波仪内设有湿度传感器B，所述模具固化器前端设有湿度传感器C；所述胶槽前端设有胶槽温度检测器，中部设有粘度计，末端设有回流胶温度检测器；所述模具固化器前端设有进模口前端温度检测器，所述进模口前端温度检测器后面设有进模段温度检测器，所述模具固化器中部设有模具固化段温度检测器，末端设有模具成型段温度检测器；所述模具固化器和后固化箱之间设有出模制品温度检测器；所述后固化箱内设有后固化温度检测器；所述后固化烘箱后设有硬度检测器，所述硬度检测器后设有牵引机，所述硬度检测器与牵引机之间设有牵引机前端温度检测器。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置，其特征在于：所述湿度检测器、温度检测器、粘度计和硬度检测器与总控系统相连。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置，其特征在于：所述牵引机牵引初始速度为400～2000mm/min之间。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种复合材料拉挤成型固化区域智能控制装置的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：
a.所述湿度传感器A、湿度传感器B、湿度传感器C正常工作检测湿度为60％rh；超过60％rh，总控系统降低牵引机牵引速度，同时纱架进行抽湿处理；
b.所述粘度计正常工作区为100～1000Pa.s之间，低于100Pa.s或超过1000Pa.s，总控系统降低牵引机牵引速度10％，当低于100Pa.s时，胶槽加热；当超过1000Pa.s，胶槽停止加热；
c.所述胶槽温度检测器和回流胶温度检测器正常工作检测区间为10～60℃；
d.所述进模口前端温度检测器正常工作检测区间为40～90℃；
e.所述进模段温度检测器测器正常工作检测区间为80～200℃；
f.所述模具固化段温度检测器正常工作检测区间为100～300℃；
g.所述模具成型段温度检测器正常工作检测区间为100～300℃；
h.所述出模制品温度检测器正常工作检测区间为90～200℃；
i.所述后固化温度检测器正常工作检测区间为100～200℃；
j.所述硬度检测器正常检测值大于85HBa，若硬度检测器正常检测值小于75HBa，则总控系统降低牵引机牵引速度10％；
k.若a～j检测结果正常，10分钟后牵引机牵引速度提升10％，模具固化器和后固化烘箱温度提高5％，循环往复。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101295564A (zh) * 2008-06-19 2008-10-29 南京诺尔泰复合材料设备制造有限公司 碳纤维多用途复合绞线制造方法及设备
CN103413630A (zh) * 2013-08-23 2013-11-27 苏州苏月新材料有限公司 一种输电线路碳纤维复合芯制造设备
CN104842471A (zh) * 2015-05-27 2015-08-19 郑州大学 浸胶槽及具有该浸胶槽的frp筋制备装置

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