CN114348766A - 一种小克重预浸料生产用多级分纱装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小克重预浸料生产用多级分纱装置，本发明涉及复合材料技术领域。碳纤维预浸料越来越多的应用到航空航天、轨道交通、军工装备等领域，特别高端预浸料随着市场的发展，需求量与日俱增。高端预浸料的应用领域对精度的要求达到“克级”水准，因此小克重预浸料备受青睐，无论在重量、密度、厚度等方面，其都具有很大的精度优势，该装置应用于单向预浸料生产中的复合工序，通过分纱器的多重组合可实现对大丝束纤维的多级分纱作用，极大增加了纤维的展开效果，有效解决了大丝束纤维生产小克重预浸料过程中纤维展开性差、面密度不均、表观缝隙多等问题，解决了大丝束纤维无法应用到小克重预浸料生产的难题。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种小克重预浸料生产用多级分纱装置。
背景技术
碳纤维预浸料越来越多的应用到航空航天、轨道交通、军工装备等领域，特别高端预浸料随着市场的发展，需求量与日俱增。高端预浸料的应用领域对精度的要求达到“克级”水准，因此小克重预浸料备受青睐，无论在重量、密度、厚度等方面，其都具有很大的精度优势。大丝束(24K、50K以上)碳纤维是未来纤维发展趋势，预浸料采用大丝束碳纤维进行生产不仅可提高生产效率，节省人工，同时可大幅降低生产成本。
但现有的分纱装置在分纱大丝束碳纤维时容易展纱效果不佳、面密度不均、表观缝隙多，无法应用到高精度的小克重预浸料生产上。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种小克重预浸料生产用多级分纱装置，解决现有的分纱装置在分纱大丝束碳纤维时容易展纱效果不佳的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种小克重预浸料生产用多级分纱装置,包括限制器复合材料、分纱器复合材料、稳纱轮复合材料、整纱轮复合材料、丝束间隙调整器复合材料和加热辊复合材料，所述限制器复合材料的左端设置有大丝束纤维复合材料。
优选的，所述限制器复合材料采用铁镍合金材质制成，可对纤维的行进轨迹进行固定，保持纤维不会偏离分纱器。
优选的，所述分纱器复合材料有分纱齿，可对大丝束纤维复合材料进行分切，使大丝束纤维复合材料分开为均匀的两个小丝束。
优选的，所述分纱器复合材料还具有张力感应和光学感应功能，张力感应可通过感应大丝束纤维复合材料对分纱齿的张力来控制分纱齿的升降；光学感应计算分开的丝束均匀程度以控制调整分纱齿分切位置。
优选的，所述稳纱轮复合材料可为分开的丝束提供一定的张力，减少纤维丝束的翻转打拧。
优选的，所述整纱轮复合材料为上下双轮结构，并且其轮表面采用离子喷涂，具有对纤维丝束进行抚平辗压功能。
优选的，所述大丝束纤维复合材料经过整纱轮复合材料整理展开后通过二级分纱器复合材料进行二级分开；分开级数可根据预浸料设计需求设定。
优选的，所述丝束间隙调整器复合材料具有丝束转向轮结构，转向轮可改变丝束行进方向并可调整丝束间隙。
优选的，所述热压辊复合材料可对分开调整后的丝束进行热压展纱，使其形成小克重预浸料。
有益效果
本发明提供了一种小克重预浸料生产用多级分纱装置。具备以下有益效果：
(1)、该小克重预浸料生产用多级分纱装置，通过多级分纱器只需对50K纤维进行三级分纱便使纤维进入热压辊后达到优良的展开效果，布面无缝隙，预浸料面密度均匀，离散度仅为0.003。同时，极大减少了纤维上纱的筒数，节省了上纱换料的时间，提高了生产速度，使成本大幅降低，实现了对大丝束纤维的多级分纱，解决了大丝束纤维生产小克重预浸料过程中纤维展开性差，提升了生产效率，有效节省了时间和人工。
(2)、该小克重预浸料生产用多级分纱装置，通过分纱器的多重组合可实现对大丝束纤维的多级分纱作用，极大增加了纤维的展开效果，有效解决了大丝束纤维生产小克重预浸料过程中纤维展开性差、面密度不均、表观缝隙多等问题，解决了大丝束纤维无法应用到小克重预浸料生产的难题。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1、大丝束纤维卷；2、限制器；3、分纱器；4、稳纱轮；5、整纱轮；6、二级分纱器；7、丝束间隙调整器；8、加热辊。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
实施例一：一种小克重预浸料生产用多级分纱装置，包括限制器2、分纱器3、稳纱轮4、整纱轮5、丝束间隙调整器7和加热辊8，所述限制器2的左端设置有大丝束纤维1,所述限制器2采用铁镍合金材质制成，可对纤维的行进轨迹进行固定，保持纤维不会偏离分纱器,所述分纱器3有分纱齿，可对大丝束纤维1进行分切，使大丝束纤维1分开为均匀的两个小丝束,所述分纱器3还具有张力感应和光学感应功能，张力感应可通过感应大丝束纤维1对分纱齿的张力来控制分纱齿的升降；光学感应计算分开的丝束均匀程度以控制调整分纱齿分切位置,所述稳纱轮4可为分开的丝束提供一定的张力，减少纤维丝束的翻转打拧,所述整纱轮5为上下双轮结构，并且其轮表面采用离子喷涂，具有对纤维丝束进行抚平辗压功能，所述大丝束纤维1经过整纱轮5整理展开后通过二级分纱器6进行二级分开；分开级数可根据预浸料设计需求设定，所述丝束间隙调整器7具有丝束转向轮结构，转向轮可改变丝束行进方向并可调整丝束间隙，所述热压辊8可对分开调整后的丝束进行热压展纱，使其形成小克重预浸料。
单向碳纤维预浸料USN03000 RC＝40％型号为电子行业急需的产品。现市场上普遍采用3K、6K碳纤维进行该小克重预浸料的生产，因其纤维面密度仅有30g，所以采用12K纤维进行生产难度大，布面效果差，纤维展纱效果成为制约瓶颈。现采用本发明的多级分纱装置，已可采用丝束为50K的国产纤维进行USN03000型号的生产。通过多级分纱器只需对50K纤维进行三级分纱便使纤维进入热压辊后达到优良的展开效果，布面无缝隙，预浸料面密度均匀，离散度仅为0.003。同时，极大减少了纤维上纱的筒数，节省了上纱换料的时间，提高了生产速度，使成本大幅降低，实现了对大丝束纤维的多级分纱，解决了大丝束纤维生产小克重预浸料过程中纤维展开性差，提升了生产效率，有效节省了时间和人工。
工作时，首先在使用时将大丝束纤维1从限位器2上穿过，可对纤维的行进轨迹进行固定，保持纤维不会偏离分纱器，之后分纱齿对大丝束纤维1进行分切，使大丝束纤维1分开为均匀的两个小丝束，分纱器3还具有张力感应和光学感应功能，张力感应可通过感应大丝束纤维1对分纱齿的张力来控制分纱齿的升降；光学感应计算分开的丝束均匀程度以控制调整分纱齿分切位置，稳而纱轮4对分开的丝束提供一定的张力，减少纤维丝束的翻转打拧，由于整纱轮5为上下双轮结构，并且其轮表面采用离子喷涂，能够对纤维丝束进行抚平辗压功能，大丝束纤维1经过整纱轮5整理展开后通过二级分纱器6进行二级分开，分开级数可根据预浸料设计需求设定，之后丝束间隙调整器7具有丝束转向轮结构，转向轮可改变丝束行进方向并可调整丝束间隙，再由热压辊8对分开调整后的丝束进行热压展纱，使其形成小克重预浸料，通过通过分纱器的多重组合可实现对大丝束纤维的多级分纱作用，极大增加了纤维的展开效果，有效解决了大丝束纤维生产小克重预浸料过程中纤维展开性差、面密度不均、表观缝隙多等问题，解决了大丝束纤维无法应用到小克重预浸料生产的难题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种小克重预浸料生产用多级分纱装置，包括限制器(2)、分纱器(3)、稳纱轮(4)、整纱轮(5)、丝束间隙调整器(7)和加热辊(8)，其特征在于：所述限制器(2)的左端设置有大丝束纤维(1)。
2.根据权利要求1所述的一种小克重预浸料生产用多级分纱装置，其特征在于：所述限制器(2)采用铁镍合金材质制成，可对纤维的行进轨迹进行固定，保持纤维不会偏离分纱器。
3.根据权利要求1所述的一种小克重预浸料生产用多级分纱装置，其特征在于：所述分纱器(3)有分纱齿，可对大丝束纤维(1)进行分切，使大丝束纤维(1)分开为均匀的两个小丝束。
4.根据权利要求1所述的一种小克重预浸料生产用多级分纱装置，其特征在于：所述分纱器(3)还具有张力感应和光学感应功能，张力感应可通过感应大丝束纤维(1)对分纱齿的张力来控制分纱齿的升降；光学感应计算分开的丝束均匀程度以控制调整分纱齿分切位置。
5.根据权利要求1所述的一种小克重预浸料生产用多级分纱装置，其特征在于：所述稳纱轮(4)可为分开的丝束提供一定的张力，减少纤维丝束的翻转打拧。
6.根据权利要求1所述的一种小克重预浸料生产用多级分纱装置，其特征在于：所述整纱轮(5)为上下双轮结构，并且其轮表面采用离子喷涂，具有对纤维丝束进行抚平辗压功能。
7.根据权利要求1所述的一种小克重预浸料生产用多级分纱装置，其特征在于：所述大丝束纤维(1)经过整纱轮(5)整理展开后通过二级分纱器(6)进行二级分开；分开级数可根据预浸料设计需求设定。
8.根据权利要求1所述的一种小克重预浸料生产用多级分纱装置，其特征在于：所述丝束间隙调整器(7)具有丝束转向轮结构，转向轮可改变丝束行进方向并可调整丝束间隙。
9.根据权利要求1所述的一种小克重预浸料生产用多级分纱装置，其特征在于：所述热压辊(8)可对分开调整后的丝束进行热压展纱，使其形成小克重预浸料。
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