CN113290886A - 一种锥形碳纤维管的离型膜缠带方法 - Google Patents

一种锥形碳纤维管的离型膜缠带方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种锥形碳纤维管的离型膜缠带方法，所述离型膜缠带方法包括：将碳纤维预浸布卷覆在锥形模芯上，采用缠带方式将离型膜带贴覆在所述碳纤维预浸布外侧，进一步限定所述离型膜带的缠带拉力为3‑5kg，不仅可以防止后续固化步骤中离型膜带发生断裂，还可以避免后续去除离型膜带时出现离型膜残留，有效保证了锥形碳纤维管的外观纹理均匀性，提高了锥形碳纤维管的产品质量，降低了产品报废率。

Description

一种锥形碳纤维管的离型膜缠带方法
技术领域
本发明涉及碳纤维管技术领域，具体涉及锥形碳纤维管，尤其涉及一种锥形碳纤维管的离型膜缠带方法。
背景技术
碳纤维是一种含碳量在90％以上的高强度高模量纤维，耐高温居所有化纤之首。用腈纶和黏胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成，是制造航天航空等高技术器材的优良材料。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。碳纤维属于一维结构碳材料，具有一定的活性，主要包括PAN基与粘胶丝基两种类型。
碳纤维机器人手臂是机器人技术领域实际应用最广泛的自动化机械装置，尽管它们的形态各有不同，但都有一个共同的特点，即通过接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。机械手臂一般有伸缩、旋转和升降这三种运动，其中旋转、升降运动是由横臂和产柱去完成的，手臂的基本作用则是将手爪移动到所需位置以及承受抓取工件的最大重量和手臂自身的重量等。此外，管路、冷却装置、行程定位装置和自动检测装置等，一般也都装在手臂上。因此，手臂的结构、工作范围、承载能力和动作精度都会直接影响整个机械的工作性能。碳纤维制成的支撑手臂具有以下几个优点：1.材质轻，操作灵活准确；2.强度高；3.耐温性好；4.性价比好。
OPP离型膜别名叫做双向拉伸聚丙烯薄膜，它主要的原材料就是聚丙烯，采用平模法通过双向拉伸而加工出来的薄膜，它的优点是具有较强的拉伸强度，无论是光泽度还是透明度等都比较完美，是将silicone离型剂涂布于环保材质PET隔离膜、PE离形膜、OPP离形膜的表层上的塑料薄膜，让它对于各种不同的有机压感胶可以表现出极轻且稳定的离型力，又称隔离膜，剥离膜，离型膜。
目前，在半导体产业用搬运支撑手臂中，需要用到锥形碳纤维管，即一种两端直径不同的不规则碳纤维管。碳纤维管的制备方法主要包括：在模芯上涂覆离型剂和/或贴覆离型膜，在处理后的模芯表面卷覆碳纤维预浸布，并在所述碳纤维预浸布外侧贴覆离型膜，经固化成型后，脱去模芯并去掉最外层离型膜即可得到碳纤维管。其中，在碳纤维预浸布外侧贴覆的离型膜对于锥形碳纤维管的外观纹理起到了至关重要的作用。但是，在现有技术中，一般在碳纤维预浸布外侧将整张离型膜进行贴覆，极易导致锥形碳纤维管外观纹理不均匀，存在异常凸起的情况，甚至在后续去掉最外层离型膜过程中存在离型膜残留问题，严重影响锥形碳纤维管的质量。
综上所述，目前亟需开发一种锥形碳纤维管的离型膜缠带方法。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种锥形碳纤维管的离型膜缠带方法，将碳纤维预浸布卷覆在锥形模芯上，采用缠带方式将离型膜带贴覆在所述碳纤维预浸布外侧，控制所述离型膜带的缠带拉力为3-5kg，不仅可以防止后续固化步骤中离型膜带发生断裂，还可以避免后续去除离型膜带时出现离型膜残留，有效保证了锥形碳纤维管的外观纹理均匀性，提高了锥形碳纤维管的产品质量，降低了产品报废率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的在于提供一种锥形碳纤维管的离型膜缠带方法，所述离型膜缠带方法包括：
将碳纤维预浸布卷覆在锥形模芯上，采用缠带方式将离型膜带贴覆在所述碳纤维预浸布外侧；
其中，所述离型膜带的缠带拉力为3-5kg。
本发明所述离型膜缠带方法，将呈带状的离型膜带以缠带方式进行贴覆，并进一步限定离型膜带的缠带拉力为3-5kg，既可以防止离型膜带缠带太紧，在后续固化过程中发生断裂，又可以防止离型膜带缠带太松导致锥形碳纤维管外观纹理差或者不存在纹理，有效保证了锥形碳纤维管的外观纹理均匀性，提高了锥形碳纤维管的产品质量，降低了产品报废率。
值得说明的是，本发明所述离型膜带的缠带拉力为3-5kg，例如3kg、3.5kg、4kg、4.5kg或5kg等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述离型膜带的缠带拉力为3.75-4.25kg，例如3.75kg、3.80kg、3.85kg、3.90kg、4.0kg、4.05kg、4.10kg、4.15kg或4.25kg等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述离型膜带的缠带线速度为1000-2000rpm，例如1000rpm、1200rpm、1400rpm、1500rpm、1700rpm、1900rpm或2000rpm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
值得说明的是，本发明所述离型膜缠带方法通过限定离型膜带的缠带线速度，既可以避免缠带线速度过快，防止后续去除离型膜带的扒带过程中出现离型膜残留问题，又可以避免缠带线速度过慢，防止锥形碳纤维管的外观纹理处树脂异常堆积凸起，有效保证了锥形碳纤维管的外观纹理均匀性，提高了锥形碳纤维管的产品质量，降低了产品报废率。
作为本发明优选的技术方案，所述离型膜带的缠带线速度为1500-1700rpm，例如1500rpm、1520rpm、1550rpm、1580rpm、1600rpm、1630rpm、1650rpm、1670rpm或1700rpm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述离型膜带的缠带进给速度为5-15mm/s，例如5mm/s、7mm/s、10mm/s、12mm/s、14mm/s或15mm/s等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
值得说明的是，本发明所述离型膜缠带方法通过限定离型膜带的缠带进给速度，既可以防止缠带进给速度过快，避免在后续固化过程中发生离型膜带断裂的问题，又可以防止缠带进给速度过慢，避免锥形碳纤维管外观纹理差或者不存在纹理，有效保证了锥形碳纤维管的外观纹理均匀性，提高了锥形碳纤维管的产品质量，降低了产品报废率。
作为本发明优选的技术方案，所述离型膜带的缠带进给速度为8-14mm/s，例如8mm/s、9mm/s、10mm/s、11mm/s、12mm/s、13mm/s或14mm/s等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
值得说明的是，本发明所述离型膜缠带方法通过限定离型膜带的缠带线速度与缠带进给速度的协同关系，可以有效保证离型膜带的缠带拉力为3-5kg，从而实现了对缠带拉力的控制，提高了离型膜缠带的有益效果。
作为本发明优选的技术方案，所述离型膜带的宽度为12-17mm，例如12mm、13mm、14mm、15mm、16mm或17mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述锥形碳纤维管的一端直径为9-12mm，例如9mm、9.5mm、10mm、10.5mm、11mm、11.5mm或12mm等，另一端直径为22-26mm，例如22mm、22.5mm、23mm、23.5mm、24mm、24.5mm、25mm、25.5mm或26mm等，长度为1700-1800mm，例如1700mm、1710mm、1730mm、1750mm、1760mm、1780mm或1800mm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述离型膜带从直径为9-12mm的一端采用缠带方式贴覆至直径为22-26mm的一端。
值得说明的是，本发明所述离型膜缠带方法使用等宽的离型膜带，待缠带整体所对应的模芯为锥形模芯，适当控制所述离型膜带的中心线与所述锥形模芯的母线之间处于一定的夹角，通过锥形模芯沿轴线转动，来带动离型膜带缠绕；虽然离型膜带会出现一定的重叠，但是带距保持一致，并不会对锥形碳纤维管外观纹理产生不良影响。
作为本发明优选的技术方案，所述离型膜缠带方法包括：
将碳纤维预浸布卷覆在锥形模芯上，采用缠带方式将离型膜带贴覆在所述碳纤维预浸布外侧；
其中，所述离型膜带的缠带拉力为3.75-4.25kg，所述离型膜带的缠带线速度为1500-1700rpm，所述离型膜带的缠带进给速度为8-14mm/s，所述离型膜带的宽度为12-17mm；所述锥形碳纤维管的一端直径为9-12mm，另一端直径为22-26mm，长度为1700-1800mm；所述离型膜带从直径为9-12mm的一端采用缠带方式贴覆至直径为22-26mm的一端。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明所述离型膜缠带方法，将呈带状的离型膜带以缠带方式进行贴覆，并进一步限定离型膜带的缠带拉力为3-5kg，不仅可以防止后续固化步骤中离型膜带发生断裂，还可以避免后续去除离型膜带时出现离型膜残留，有效保证了锥形碳纤维管的外观纹理均匀性，提高了锥形碳纤维管的产品质量，降低了产品报废率。
附图说明
图1是本发明实施例1所述锥形碳纤维管的离型膜缠带方向示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
本实施例提供了一种锥形碳纤维管的离型膜缠带方法，所述锥形碳纤维管的一端直径为10.92mm，另一端直径为24.92mm，长度为1768mm，按照现有技术公开的方法先在锥形铁芯上涂覆GF700氟素溶剂型离型剂，后卷覆上7层纤维布(依次为型号为GF100的玻璃纤维布、型号为PAN125的PAN基碳纤维布、型号为C02000的玻璃纤维布、型号为PAN250的PAN基碳纤维布、型号为Pitch34的沥青基碳纤维布、型号为Pitch34的沥青基碳纤维布、型号为GF100的玻璃纤维布)，随后采用如下所述离型膜缠带方法贴覆离型膜，具体内容如下：
准备宽度为17mm的OPP离型膜带，采用缠带方式将离型膜带贴覆在所述碳纤维预浸布外侧；
其中，所述离型膜带的缠带拉力为4kg，所述离型膜带的缠带线速度为1600rpm，所述离型膜带的缠带进给速度为11mm/s；如图1所示(箭头指示缠带方向)，所述OPP离型膜带从直径为10.92mm的一端采用缠带方式贴覆至直径为24.92mm的一端。
采用本实施例所述离型膜缠带方法完成离型膜贴覆后，按照现有技术公开的方法进行固化成型、脱去模芯、采用扒带方式去掉离型膜，即可得到外观纹理均匀的锥形碳纤维管，提高了锥形碳纤维管的产品质量，降低了产品报废率。
实施例2
本实施例提供了一种锥形碳纤维管的离型膜缠带方法，所述锥形碳纤维管的一端直径为10.92mm，另一端直径为24.92mm，长度为1768mm，按照现有技术公开的方法先在锥形铁芯上涂覆GF700氟素溶剂型离型剂，后卷覆上7层纤维布(依次为型号为GF100的玻璃纤维布、型号为PAN125的PAN基碳纤维布、型号为C02000的玻璃纤维布、型号为PAN250的PAN基碳纤维布、型号为Pitch34的沥青基碳纤维布、型号为Pitch34的沥青基碳纤维布、型号为GF100的玻璃纤维布)，随后采用如下所述离型膜缠带方法贴覆离型膜，具体内容如下：
准备宽度为12mm的OPP离型膜带，采用缠带方式将离型膜带贴覆在所述碳纤维预浸布外侧；
其中，所述离型膜带的缠带拉力为3.75kg，所述离型膜带的缠带线速度为1500rpm，所述离型膜带的缠带进给速度为8mm/s；与实施例1所述图1相似，所述OPP离型膜带从直径为10.92mm的一端采用缠带方式贴覆至直径为24.92mm的一端。
采用本实施例所述离型膜缠带方法完成离型膜贴覆后，按照现有技术公开的方法进行固化成型、脱去模芯、采用扒带方式去掉离型膜，即可得到外观纹理均匀的锥形碳纤维管，提高了锥形碳纤维管的产品质量，降低了产品报废率。
实施例3
本实施例提供了一种锥形碳纤维管的离型膜缠带方法，所述锥形碳纤维管的一端直径为10.92mm，另一端直径为24.92mm，长度为1768mm，按照现有技术公开的方法先在锥形铁芯上涂覆GF700氟素溶剂型离型剂，后卷覆上7层纤维布(依次为型号为GF100的玻璃纤维布、型号为PAN125的PAN基碳纤维布、型号为C02000的玻璃纤维布、型号为PAN250的PAN基碳纤维布、型号为Pitch34的沥青基碳纤维布、型号为Pitch34的沥青基碳纤维布、型号为GF100的玻璃纤维布)，随后采用如下所述离型膜缠带方法贴覆离型膜，具体内容如下：
准备宽度为12mm的OPP离型膜带，采用缠带方式将离型膜带贴覆在所述碳纤维预浸布外侧；
其中，所述离型膜带的缠带拉力为4.25kg，所述离型膜带的缠带线速度为1700rpm，所述离型膜带的缠带进给速度为14mm/s；与实施例1所述图1相似，所述OPP离型膜带从直径为10.92mm的一端采用缠带方式贴覆至直径为24.92mm的一端。
采用本实施例所述离型膜缠带方法完成离型膜贴覆后，按照现有技术公开的方法进行固化成型、脱去模芯、采用扒带方式去掉离型膜，即可得到外观纹理均匀的锥形碳纤维管，提高了锥形碳纤维管的产品质量，降低了产品报废率。
对比例1
本对比例提供了一种锥形碳纤维管的离型膜贴覆方法，所述锥形碳纤维管的一端直径为10.92mm，另一端直径为24.92mm，长度为1768mm，除了将裁剪后的整张OPP离型膜采用卷布机进行贴覆，其他条件和实施例1相同。
采用本对比例所述离型膜贴覆方法，极易导致锥形碳纤维管外观纹理不均匀，存在异常凸起的情况，甚至在后续去掉最外层离型膜过程中存在离型膜残留问题，严重影响锥形碳纤维管的质量。
综上所述，本发明所述离型膜缠带方法，将呈带状的离型膜带以缠带方式进行贴覆，并进一步限定离型膜带的缠带拉力为3-5kg，不仅可以防止后续固化步骤中离型膜带发生断裂，还可以避免后续去除离型膜带时出现离型膜残留，有效保证了锥形碳纤维管的外观纹理均匀性，提高了锥形碳纤维管的产品质量，降低了产品报废率。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种锥形碳纤维管的离型膜缠带方法，其特征在于，所述离型膜缠带方法包括：
将碳纤维预浸布卷覆在锥形模芯上，采用缠带方式将离型膜带贴覆在所述碳纤维预浸布外侧；
其中，所述离型膜带的缠带拉力为3-5kg。
2.根据权利要求1所述的离型膜缠带方法，其特征在于，所述离型膜带的缠带拉力为3.75-4.25kg。
3.根据权利要求1或2所述的离型膜缠带方法，其特征在于，所述离型膜带的缠带线速度为1000-2000rpm。
4.根据权利要求3所述的离型膜缠带方法，其特征在于，所述离型膜带的缠带线速度为1500-1700rpm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的离型膜缠带方法，其特征在于，所述离型膜带的缠带进给速度为5-15mm/s。
6.根据权利要求5所述的离型膜缠带方法，其特征在于，所述离型膜带的缠带进给速度为8-14mm/s。
7.根据权利要求1-6任一项所述的离型膜缠带方法，其特征在于，所述离型膜带的宽度为12-17mm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的离型膜缠带方法，其特征在于，所述锥形碳纤维管的一端直径为9-12mm，另一端直径为22-26mm，长度为1700-1800mm。
9.根据权利要求8所述的离型膜缠带方法，其特征在于，所述离型膜带从直径为9-12mm的一端采用缠带方式贴覆至直径为22-26mm的一端。
10.根据权利要求1-9任一项所述的离型膜缠带方法，其特征在于，所述离型膜缠带方法包括：
将碳纤维预浸布卷覆在锥形模芯上，采用缠带方式将离型膜带贴覆在所述碳纤维预浸布外侧；
其中，所述离型膜带的缠带拉力为3.75-4.25kg，所述离型膜带的缠带线速度为1500-1700rpm，所述离型膜带的缠带进给速度为8-14mm/s，所述离型膜带的宽度为12-17mm；所述锥形碳纤维管的一端直径为9-12mm，另一端直径为22-26mm，长度为1700-1800mm；所述离型膜带从直径为9-12mm的一端采用缠带方式贴覆至直径为22-26mm的一端。
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