CN112985931A - 碳纤维复丝制样工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维复丝拉伸试样工装。该碳纤维复丝拉伸试样工装包括：浸胶机、缠绕架、缠绕机以及张力机，浸胶机用于对碳纤维纱进行浸胶，缠绕架上设有缠绕凹槽，张力机位于浸胶机与缠绕机之间，张力机对碳纤维纱的张力可调。碳纤维纱在缠绕前，先经过浸胶机对其进行浸胶后，再经过张力机对其进行张力拉伸，随后缠绕在缠绕架的缠绕凹槽中，并且由缠绕机驱动缠绕架进行转动，从而在缠绕凹槽中形成碳纤维复丝拉伸试样，不仅可以保证形成的碳纤维复丝拉伸试样的浸胶可靠性高，而且对碳纤维复丝拉伸试样的张力可控，保证形成的碳纤维复丝拉伸试样的结构性能不会发生改变，对碳纤维复丝拉伸试样性能的测试准确性高。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维制样工装领域，具体而言，涉及一种碳纤维复丝制样工装。
背景技术
碳纤维由于具有良好的强度、模量、耐腐蚀性以及热膨胀系数小和尺寸稳定性好等优点，被广泛应用在航空航天、密封器材、汽车、风电等多个领域，其中，碳纤维复合材料的力学性能很大程度上依赖于碳纤维的力学性能，因此，对碳纤维拉伸性能的准确测量是对其质量评价的一个重要内容。
目前，常采用碳纤维复丝拉伸试样拉伸法测定碳纤维的力学性能，这种方法是采用一束碳纤维复丝拉伸试样浸胶后固化形成复合材料，然后进行拉伸性能测试，这样方法更接近碳纤维在复合材料中的状态，从而得到的准确的性能测试结果，其中，碳纤维浸胶固化可分为机械法和手工法两种，由于手工法浸胶含量无法确定，导致拉伸性能测试结果和实际值有偏差，而机械法制样没有统一的、标准的的工装，导致试样损伤，影响碳纤维复丝拉伸试样拉伸性能。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种碳纤维复丝拉伸试样工装，该碳纤维复丝拉伸试样工装可以保证碳纤维复丝拉伸试样制作可靠。
根据本发明实施例的碳纤维复丝拉伸试样工装包括：浸胶机、缠绕架、缠绕机以及张力机，所述浸胶机适于用树脂胶对所述碳纤维纱进行浸渍，所述缠绕架上设有缠绕凹槽，所述缠绕架可拆卸地连接在所述缠绕机上，且所述缠绕机适于驱动所述缠绕架将所述碳纤维纱缠绕在所述缠绕凹槽中，所述张力机位于所述浸胶机与所述缠绕机之间，所述张力机用于控制将所述碳纤维纱缠绕在所述缠绕凹槽上的张力。
根据本发明的一些实施例，所述缠绕架包括：固定架、缠绕支架，所述固定架位于所述缠绕支架的两端，且所述固定架与所述缠绕机连接，所述缠绕凹槽形成在所述缠绕支架上。
进一步地，所述缠绕支架上形成多组所述缠绕凹槽。
具体地，所述缠绕支架为两个，两个所述缠绕支架上的所述缠绕凹槽平齐且槽口背离彼此，且两个所述缠绕支架之间的距离可调节。
进一步地，所述固定架具有垂直于所述安装轴线的固定支臂，所述固定支臂上设有多个固定孔，每个所述缠绕支架上设有适于与所述固定孔对齐的定位孔，螺栓紧固件适于穿设所述定位孔与其中一个所述固定孔。
具体地，所述缠绕凹槽的槽口法向与所述缠绕架的安装轴线垂直。
具体地，所述缠绕凹槽的槽宽大于所述碳纤维纱的直径。
根据本发明的一些实施例，所述浸胶机对树脂胶的浸渍时间和浸渍温度可控。
根据本发明的一些实施例，所述碳纤维复丝拉伸试样工装还包括：纱架，所述纱架适于对所述碳纤维纱进行支撑，所述纱架上的所述碳纤维纱适于经过所述浸胶机。
进一步地，所述纱架上设有多个碳纤维纱盛放腔，多个所述碳纤维纱盛放腔之间相互间隔开来。
相对于现有技术，本发明实施例的碳纤维复丝拉伸试样工装具有以下特点：
根据本发明实施例的碳纤维复丝拉伸试样工装，碳纤维纱在缠绕前，先经过浸胶机对其进行浸胶，再经过张力机对其进行张力拉伸，随后再缠绕在缠绕架的缠绕凹槽中，并且由缠绕机驱动缠绕架进行转动，从而在缠绕凹槽中形成碳纤维复丝拉伸试样，不仅可以保证缠绕机对碳纤维纱进行缠绕时，形成的碳纤维复丝拉伸试样的浸胶可靠性高，而且对碳纤维复丝拉伸试样的张力可控，保证形成的碳纤维复丝拉伸试样试样的结构性能不会发生改变，对碳纤维复丝拉伸试样性能的测试准确性高。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是碳纤维复丝制样工装的示意图；
图2是固定架的示意图；
图3是缠绕支架的示意图。
附图标记：
碳纤维复丝拉伸试样工装10、浸胶机1、缠绕架2、固定架21、固定支臂211、固定孔212、缠绕支架22、定位孔221、缠绕凹槽23、缠绕机3、张力机4、纱架5。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1-图3详细描述根据本发明实施例的碳纤维复丝拉伸试样工装10。
参照图1所示，根据本发明实施例的碳纤维复丝拉伸试样工装10用于将碳纤维纱缠绕成碳纤维复丝拉伸试样。
具体地，如图1所示，碳纤维复丝拉伸试样工装10可以包括：浸胶机1、缠绕架2、缠绕机3以及张力机4，浸胶机1适于用树脂胶对碳纤维纱进行浸渍，缠绕架2上设有缠绕凹槽23，浸胶后的碳纤维纱适于缠绕在缠绕凹槽23中，缠绕架2可拆卸地连接在缠绕机3上，且缠绕机3适于驱动缠绕架2将所述碳纤维纱缠绕在缠绕凹槽23中，以将碳纤维纱缠绕为碳纤维复丝拉伸试样。
也就是说，碳纤维纱可以缠绕在缠绕架2的缠绕凹槽23上，并且缠绕架2与缠绕机3相连，缠绕机3在对碳纤维纱进行缠绕之前，碳纤维纱先经过浸胶机1进行浸胶，从而保证缠绕机3对碳纤维纱进行缠绕时，形成的碳纤维复丝拉伸试样的浸胶可靠性高。
并且，缠绕凹槽23可以形成为单个独立的凹槽，因此，碳纤维复丝拉伸试样形成在缠绕凹槽23上，可以保证碳纤维复丝拉伸试样不会受到损伤，从而保证形成的碳纤维复丝拉伸试样试样的结构性能不会发生改变，保证对碳纤维复丝拉伸试样性能的测试准确性高。
张力机4位于浸胶机1与缠绕机3之间，张力机4用于控制将碳纤维纱缠绕在所述缠绕凹槽23上的张力。
在具体实施例中，碳纤维纱从张力机4穿过后，缠绕在缠绕凹槽23中，当缠绕机3驱动缠绕架2进行转动时，张力机4对碳纤维纱进行施加合适的滑动夹持力，从而保证碳纤维纱在缠绕时的张力大小可控，满足碳纤维复丝拉伸试样的张力要求，保证碳纤维复丝拉伸试样性能的测试准确性高。
根据本发明实施例的碳纤维复丝拉伸试样工装10，碳纤维纱在缠绕前，先经过浸胶机1对其进行浸胶，再经过张力机4对其进行张力拉伸，随后再缠绕在缠绕架2的缠绕凹槽23中，并且由缠绕机3驱动缠绕架2进行转动，从而在缠绕凹槽23中形成碳纤维复丝拉伸试样，不仅可以保证缠绕机3对碳纤维纱进行缠绕时，形成的碳纤维复丝拉伸试样的浸胶可靠性高，而且对碳纤维复丝拉伸试样的张力可控，保证形成的碳纤维复丝拉伸试样试样的结构性能不会发生改变，对碳纤维复丝拉伸试样性能的测试准确性高。
进一步地，如图2-图3所示，缠绕架2可以包括：固定架21、缠绕支架22，固定架21位于缠绕支架22的两端，且固定架21与缠绕机3连接，缠绕凹槽23形成在缠绕支架22上，因此，当缠绕机3转动时，带动固定架21进行转动，从而使缠绕支架22进行转动，进而使在缠绕凹槽23中的碳纤维纱进行缠绕。
进一步地，缠绕支架22上形成多组所述缠绕凹槽23，因此，在缠绕架2中可以形成多种不同规格的碳纤维复丝拉伸试样。
在具体实施例中，缠绕支架22可以为具有多个锯齿状支架，其中，缠绕支架22上的其中一个锯齿形成为一半的缠绕凹槽23，两个缠绕支架22上的锯齿一一背向对应，且与之对应的锯齿形成为一组缠绕凹槽23，从而在缠绕支架22上形成多组缠绕凹槽23。
具体地，当缠绕架2上形成碳纤维复丝拉伸试样之后，两个缠绕支架22朝向彼此进行移动调节，从而缠绕凹槽23的宽度变小，进而可以将碳纤维复丝拉伸试样从缠绕凹槽23中取下。
进一步地，如图2-图3所示，固定架21具有垂直于安装轴线的固定支臂211，固定支臂211上设有多个固定孔212，每个缠绕支架22上设有适于与固定孔212对齐的定位孔221，螺栓紧固件适于穿设定位孔221与其中一个固定孔212，从而保证固定架21可以与缠绕支架22可分离连接。
具体地，缠绕凹槽23的槽口法向与缠绕架2的安装轴线垂直，因此，当缠绕机3开始驱动缠绕架2转动时，碳纤维纱可以准确地在同一缠绕凹槽23中进行缠绕。
具体地，缠绕凹槽23的槽宽大于碳纤维纱的直径，保证碳纤维纱可以可靠地缠绕在缠绕凹槽23中。
根据本发明的一些实施例，浸胶机1中盛有树脂胶，浸胶机1对树脂胶的浸渍时间和浸渍温度可控，从而使碳纤维纱上的浸渍树脂，并且可以保证碳纤维纱浸胶的可靠性高。
根据本发明的一些实施例，碳纤维复丝拉伸试样工装10还包括：纱架5，纱架5适于对碳纤维纱进行支撑，纱架5上的碳纤维纱适于经过浸胶机1，通过设置纱架5，碳纤维纱可以放置在纱架5上，从而对碳纤维纱进行支撑。
进一步地，纱架5上设有多个碳纤维纱盛放腔，多个碳纤维纱盛放腔之间相互间隔开来，从而纱架5上可以同时盛放多种规格的碳纤维纱，并且多种规格的碳纤维纱被相互间隔开来，防止不同规格的碳纤维纱之间发生缠绕。
在具体实施例中，先将碳纤维纱放置在纱架5上，并取出该碳纤维纱的开头处穿过浸胶机1中对其进行浸胶，随后穿过张力机4，张力机4对其进行滑动夹持，之后缠绕在缠绕架2中的缠绕凹槽23中，缠绕机3驱动缠绕架2进行转动，碳纤维纱被持续地经过浸胶、滑动夹持、缠绕，最终形成碳纤维复丝拉伸试样。
其中，浸胶机1对碳纤维纱浸胶的温度与时间可控，张力机4对碳纤维纱的张力可控，从而可以形成可靠的碳纤维复丝拉伸试样。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种碳纤维复丝拉伸试样工装，所述碳纤维复丝拉伸试样工装(10)用于将碳纤维纱缠绕成碳纤维复丝拉伸试样，其特征在于，包括：
浸胶机(1)，所述浸胶机(1)适于用树脂胶对所述碳纤维纱进行浸渍；
缠绕架(2)，所述缠绕架(2)上设有缠绕凹槽(23)；
缠绕机(3)，所述缠绕架(2)可拆卸地连接在所述缠绕机(3)上，且所述缠绕机(3)适于驱动所述缠绕架(2)将所述碳纤维纱缠绕在所述缠绕凹槽(23)中；
张力机(4)，所述张力机(4)位于所述浸胶机(1)与所述缠绕机(3)之间，所述张力机(4)用于控制将所述碳纤维纱缠绕在所述缠绕凹槽(23)上的张力。
2.根据权利要求1所述的碳纤维复丝拉伸试样工装，其特征在于，所述缠绕架(2)包括：固定架(21)、缠绕支架(22)，所述固定架(21)位于所述缠绕支架(22)的两端，且所述固定架(21)与所述缠绕机(3)连接，所述缠绕凹槽(23)形成在所述缠绕支架(22)上。
3.根据权利要求2所述的碳纤维复丝拉伸试样工装，其特征在于，所述缠绕支架(22)上形成多组所述缠绕凹槽(23)。
4.根据权利要求2所述的碳纤维复丝拉伸试样工装，其特征在于，所述缠绕支架(22)为两个，两个所述缠绕支架(22)上的所述缠绕凹槽(23)平齐且槽口背离彼此，且两个所述缠绕支架(22)之间的距离可调节。
5.根据权利要求4所述的碳纤维复丝拉伸试样工装，其特征在于，所述固定架(21)具有垂直于所述安装轴线的固定支臂(211)，所述固定支臂(211)上设有多个固定孔(212)，每个所述缠绕支架(22)上设有适于与所述固定孔(212)对齐的定位孔(221)，螺栓紧固件适于穿设所述定位孔(221)与其中一个所述固定孔(212)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的碳纤维复丝拉伸试样工装，其特征在于，所述缠绕凹槽(23)的槽口法向与所述缠绕架(2)的安装轴线垂直。
7.根据权利要求3-5中任一项所述的碳纤维复丝拉伸试样工装，其特征在于，所述缠绕凹槽(23)的槽宽大于所述碳纤维纱的直径。
8.根据权利要求1所述的碳纤维复丝拉伸试样工装，其特征在于，所述浸胶机(1)对树脂胶的浸渍时间和浸渍温度可控。
9.根据权利要求1所述的碳纤维复丝拉伸试样工装，其特征在于，所述碳纤维复丝拉伸试样工装(10)还包括：纱架(5)，所述纱架(5)适于对所述碳纤维纱进行支撑，所述纱架(5)上的所述碳纤维纱适于经过所述浸胶机(1)。
10.根据权利要求9所述的碳纤维复丝拉伸试样工装，其特征在于，所述纱架(5)上设有多个碳纤维纱盛放腔，多个所述碳纤维纱盛放腔之间相互间隔开来。
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210618 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |