CN215849773U - 纤维预浸料加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种纤维预浸料加工设备，包括机架及机架上设置的纤维基材放卷组件、第一树脂基材放卷组件、第一层叠辊压组件、热压组件及纤维预浸料收卷组件。本实用新型通过放卷的方式将纤维基材和树脂基材彼此层叠，可以快速且均匀地从纤维至少一个表面进行上胶(即浸入树脂基材)，之后进行复合热压，最后对制作好的预浸料进行收卷。其中，收卷前还可以相应进行承载纸的剥离及离型纸的贴设，以满足不同的使用需求。

Description

纤维预浸料加工设备

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，具体涉及纤维预浸料加工设备。

背景技术

纤维预浸料是把基体(例如树脂基体)浸渍在强化纤维(例如碳纤维、玻璃纤维)中制成的预浸片材产品(也称预浸布)。以碳纤维预浸料为例，碳纤维经表面处理后要进行上胶处理(即将碳纤维与树脂进行复合)，形成热塑性好的半成品料卷。传统技术对碳纤维进行上胶处理主要是在碳纤维材料放卷过程中通过浸胶或滴胶的方式进行，其胶液(液态树脂)流动性大、温度高，不易于控制均匀性，也不易于后续的热压复合，工艺过程很难控制，生产效率低，质量也很难得到保障。

针对上述缺陷，目前业界采取了先将树脂制作成层状基材，再将层状树脂基材贴附至碳纤维表面并进行热压复合的方式，来生产碳纤维预浸料。现有方式虽然可以大大提升了产品质量，但是相关生产设备还不够成熟，依然存在很多改进和完善的地方。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种纤维预浸料加工设备，能够高效、高质量地加工纤维预浸料。本实用新型由以下技术方案实现：

一种纤维预浸料加工设备，用于将纤维基材卷料和树脂基材卷料放卷并进行复合热压，所述树脂基材卷料为承载纸、树脂基材、离型膜层叠后的卷绕结构；其特征在于，包括机架及机架上设置的纤维基材放卷组件、第一树脂基材放卷组件、第一层叠辊压组件、热压组件及纤维预浸料收卷组件；纤维基材放卷组件设置于第一层叠辊压组件的上游，用于放卷纤维基材卷料并将所述纤维基材输入至第一层叠辊压组件；第一树脂基材放卷组件设置于第一层叠辊压组件的上游，用于放卷所述树脂基材卷料的同时剥离所述离型纸，使得树脂基材在内、承载纸在外地层叠于所述纤维基材的一个表面，并输入至所述第一层叠辊压组件；第一层叠辊压组件用于对输入的材料进行层叠辊压；热压组件设置于第一层叠辊压组件的下游，对第一层叠辊压组件输出的材料进行热压；纤维预浸料收卷组件设置于所述热压组件的下游，对热压组件输出的预浸料进行收卷。

进一步地，所述纤维预浸料加工设备还包括冷却箱，设置于所述热压组件和纤维预浸料收卷组件之间。

进一步地，所述纤维预浸料加工设备还包括第二层叠辊压组件及第二树脂基材放卷组件，第二层叠辊压组件用于对输入的材料进行层叠辊压，设置于所述热压组件和第一层叠辊压组件之间；第二树脂基材放卷组件用于放卷所述树脂基材卷料的同时剥离所述离型纸，使得树脂基材在内、承载纸在外地层叠于所述纤维基材的另一个表面，并输入至所述第二层叠辊压组件。

具体地，所述第一树脂基材放卷组件和第二树脂基材放卷组件各自包括树脂基材卷料放卷辊、离型纸剥离辊、树脂基材及承载纸换向辊。

进一步地，所述纤维预浸料加工设备还包括用于剥离所述预浸料一个表面的承载纸的第一承载纸剥离组件，设置于所述热压组件和纤维预浸料收卷组件之间。

进一步地，所述纤维预浸料加工设备还包括用于剥离所述预浸料另一个表面的承载纸的第二承载纸剥离组件，设置于所述热压组件和纤维预浸料收卷组件之间。

进一步地，所述纤维预浸料加工设备还包括用于对所述预浸料的暴露表面贴设离型纸的离型纸贴设组件，设置于所述纤维预浸料收卷组件的上一工位。此处所述的预浸料的暴露表面，是指预浸料未贴设承载纸、或剥离了承载纸的相应表面。

进一步地，所述纤维预浸料加工设备还包括用于对所述预浸料两侧边缘进行修边的裁切组件，设置于所述离型纸贴设组件和纤维预浸料收卷组件之间。

具体地，机架包括基座及基座上成对设置的支撑臂，所述各组件设置于相应成对的支撑臂上。

具体地，所述热压组件包括至少一对热压辊，每对热压辊的至少一个辊子压力可调和温度可调。

本实用新型的有益效果在于：通过放卷的方式将纤维基材和树脂基材彼此层叠，可以快速且均匀地从纤维至少一个表面进行上胶(即浸入树脂基材)，也可以是两个表面先后上胶，之后进行复合热压，最后对制作好的预浸料进行收卷。其中，收卷前还可以相应进行承载纸的剥离及离型纸的贴设，以满足不同的使用需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的纤维预浸料加工设备的示意图。

图2为本实用新型实施例二提供的纤维预浸料加工设备的示意图。

图3为本实用新型实施例三提供的纤维预浸料加工设备的示意图。

图4为本实用新型实施例四提供的纤维预浸料加工设备的示意图。

图5为本实用新型实施例四提供的纤维预浸料加工设备中的裁切组件的正视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，为了便于说明，本申请中可能会对方位进行定义，这些方位的定义仅仅为了便于清楚地描述相对的位置关系，并不用于对装置在生产、使用、销售等过程中实际方位的限制。下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

实施例一

本实施例提供的纤维预浸料加工设备用于将碳纤维基材卷料和树脂基材卷料放卷并进行复合热压，形成碳纤维预浸料。其中，碳纤维基材卷料即为编制形成纤维布的卷绕结构；而树脂基材卷料为承载纸、树脂基材、离型膜层叠后的卷绕结构，其制备过程大致为：按一定配方配置树脂原料，将熔融态的树脂材料通过涂布装置均匀涂布于承载纸上，冷却后覆盖离型纸再收卷而成。

如图1所示，纤维预浸料加工设备包括机架及机架上设置的纤维基材放卷组件10、第一树脂基材放卷组件21、第一层叠辊压组件31、热压组件40、冷却箱50、第一离型纸贴设组件71及纤维预浸料收卷组件80。具体地，机架包括基座100及基座100上成对设置的支撑臂101(图1是侧面示意图，只示出其中一侧的部分支撑臂)，上述各组件设置于相应成对的支撑臂上。

纤维基材放卷组件10包括一个纤维基材主放卷辊及可能的辅助放卷辊，纤维基材放卷组件10设置于第一层叠辊压组件31的上游，用于对纤维基材卷料进行放卷，并将纤维基材901输入至第一层叠辊压组件31。第一树脂基材放卷组件21包括树脂基材卷料放卷辊211、离型纸剥离辊212、树脂基材及承载纸换向辊213，第一树脂基材放卷组件21设置于第一层叠辊压组件31的上游，用于放卷树脂基材卷料的同时剥离离型纸801，使得带有承载纸的树脂基材802输入至所述第一层叠辊压组件31，且树脂基材在内、承载纸在外地层叠于所述纤维基材901的下表面。

第一层叠辊压组件31为一对辊子，用于对输入的纤维基材901及带有承载纸的树脂基材802进行层叠辊压，使得树脂基材与纤维基材901彼此贴合。热压组件40设置于第一层叠辊压组件31的下游，对第一层叠辊压组件31输出的材料进行热压。本实施例中，热压组件40包括三对热压辊，每对热压辊的至少一个辊子设置有加热机构和压力调节机构，即每对热压辊的压力可调和温度可调的。纤维预浸料收卷组件80设置于所述热压组件40的下游，对热压组件40输出的预浸料909进行收卷。

本实施例中，为了使得热压组件40输出的预浸料909尽快冷却，在所述热压组件和纤维预浸料收卷组件之间设置了冷却箱50。具体地，冷却箱50内设置风扇或者通过接入冷风或自然风的方式对经过其内的预浸料909进行冷却。

此外，经冷却箱50冷却的预浸料909，或者由热压组件40输出的、不用冷却箱而自然冷却的预浸料909，可以直接由纤维预浸料收卷组件80进行收卷，也可以在预浸料的暴露表面贴设离型纸后再由纤维预浸料收卷组件80进行收卷。此处所述的预浸料的暴露表面，是指预浸料未贴设承载纸、或剥离了承载纸的相应表面，本实施例中，预浸料909的下表面具有承载纸，上表面为暴露表面。对于贴设离型纸的方式，本实施例还在纤维预浸料收卷组件80的上一工位设置第一离型纸贴设组件71，包括离型纸放卷辊711和离型纸贴设辊712，离型纸贴设辊712将离型纸放卷辊711放卷的离型纸801贴设于预浸料909的上表面，然后再由纤维预浸料收卷组件80进行收卷。

实施例二

如图2所示，实施例二相比实施例一的区别在于：纤维预浸料加工设备还包括第二层叠辊压组件32及第二树脂基材放卷组件22。第二树脂基材放卷组件22包括树脂基材卷料放卷辊221、离型纸剥离辊222、树脂基材及承载纸换向辊223。第二层叠辊压组件32设置于所述热压组件和第一层叠辊压组件之间。第二树脂基材放卷组件22设置于第二层叠辊压组件32的上游，用于放卷另一树脂基材卷料的同时剥离其离型纸801，使得带有承载纸的树脂基材802输入至第二层叠辊压组件32，且树脂基材在内、承载纸在外地层叠于所述纤维基材901的上表面。

第二层叠辊压组件32同样为一对辊子，用于对再次输入的带有承载纸的树脂基材802和下表面已经贴合了带有承载纸的树脂基材802的纤维基材901进行层叠辊压，之后输入给热压组件40，经热压组件40热压后输出的预浸料909的上、下表面都具有承载纸。此时的预浸料909可以直接由纤维预浸料收卷组件80进行收卷，也可以在剥离预浸料909上表面的承载纸后，并由第一离型纸贴设组件71对暴露的上表面贴设离型纸801，再由纤维预浸料收卷组件80进行收卷。因此，实施例二提供的纤维预浸料加工设备还包括用于剥离预浸料909上表面承载纸的第一承载纸剥离组件61，设置于所述热压组件和纤维预浸料收卷组件之间。第一承载纸剥离组件61包括承载纸剥离辊611及承载纸收卷辊612。

实施例三

如图3所示，实施例三相比实施例二的区别在于：实施例三提供的纤维预浸料加工设备还包括用于剥离预浸料909下表面承载纸的第二承载纸剥离组件62，设置于所述热压组件40和纤维预浸料收卷组件80之间。第二承载纸剥离组件62包括承载纸剥离辊621及承载纸收卷辊622。此外，实施例三提供的纤维预浸料加工设备还包括第二离型纸贴设组件72，包括离型纸放卷辊721和离型纸贴设辊722，离型纸贴设辊722将离型纸放卷辊721放卷的离型纸801贴设于预浸料909的下表面，然后再由纤维预浸料收卷组件80进行收卷。

本实施例可以剥离预浸料909上表面及或下表面的承载纸，并对相应的暴露表面贴设离型纸后，再由纤维预浸料收卷组件80进行收卷。

实施例四

如图4所示，实施例四提供的纤维预浸料加工设备在实施例一、二或三的基础上，进而设置了裁切组件85，用于对预浸料909两侧边缘进行修边裁切，设置于所述离型纸贴设组件和纤维预浸料收卷组件之间。如图5所示，裁切组件85包括传动辊851、两组切刀机构852及两组废料收卷机构853；传动辊851设置于相应的支撑臂101上，两组切刀机构852贴近于传动辊851并分别设置于传动辊851两端，两组废料收卷机构853分别设置于两组切刀机构852下方。

具体地，切刀机构852包括切刀8521、位置调节杆8522及安装板8523，安装板8523固定设置于支撑臂101上，切刀8521通过位置调节杆8522设置于安装板8523上，相对于传动辊851的轴向位置可调，切刀8521迎向传动辊851送出的预浸料909，并对两侧边缘进行修边裁切。废料收卷机构853包括废料收卷辊8531、齿轮组8532、电机8533，电机8533通过齿轮组8532驱动废料收卷辊8531转动，由废料收卷辊8531将裁切下来的废料进行收卷。本实施例中，两组废料收卷机构853具有各自的电机，这样实现两侧无干涉地各自进行废料收卷，可以避免单电机同时驱动两侧防止废料收卷时，因废料分布不均导致的牵扯。

以上实施例仅为充分公开而非限制本实用新型，凡基于本实用新型的创作主旨、无需经过创造性劳动即可得到的等效技术特征的替换，应当视为本实用新型揭露的范围。

Claims (10)

1.一种纤维预浸料加工设备，用于将纤维基材卷料和树脂基材卷料放卷并进行复合热压，所述树脂基材卷料为承载纸、树脂基材、离型膜层叠后的卷绕结构；其特征在于，包括机架及机架上设置的纤维基材放卷组件、第一树脂基材放卷组件、第一层叠辊压组件、热压组件及纤维预浸料收卷组件；纤维基材放卷组件设置于第一层叠辊压组件的上游，用于放卷纤维基材卷料并将所述纤维基材输入至第一层叠辊压组件；第一树脂基材放卷组件设置于第一层叠辊压组件的上游，用于放卷所述树脂基材卷料的同时剥离所述离型纸，使得树脂基材在内、承载纸在外地层叠于所述纤维基材的一个表面，并输入至所述第一层叠辊压组件；第一层叠辊压组件用于对输入的材料进行层叠辊压；热压组件设置于第一层叠辊压组件的下游，对第一层叠辊压组件输出的材料进行热压；纤维预浸料收卷组件设置于所述热压组件的下游，对热压组件输出的预浸料进行收卷。

2.根据权利要求1所述的纤维预浸料加工设备，其特征在于，还包括冷却箱，设置于所述热压组件和纤维预浸料收卷组件之间。

3.根据权利要求1所述的纤维预浸料加工设备，其特征在于，还包括第二层叠辊压组件及第二树脂基材放卷组件，第二层叠辊压组件用于对输入的材料进行层叠辊压，设置于所述热压组件和第一层叠辊压组件之间；第二树脂基材放卷组件用于放卷所述树脂基材卷料的同时剥离所述离型纸，使得树脂基材在内、承载纸在外地层叠于所述纤维基材的另一个表面，并输入至所述第二层叠辊压组件。

4.根据权利要求3所述的纤维预浸料加工设备，其特征在于，所述第一树脂基材放卷组件和第二树脂基材放卷组件各自包括树脂基材卷料放卷辊、离型纸剥离辊、树脂基材及承载纸换向辊。

5.根据权利要求1所述的纤维预浸料加工设备，其特征在于，还包括用于剥离所述预浸料一个表面的承载纸的第一承载纸剥离组件，设置于所述热压组件和纤维预浸料收卷组件之间。

6.根据权利要求5所述的纤维预浸料加工设备，其特征在于，还包括用于剥离所述预浸料另一个表面的承载纸的第二承载纸剥离组件，设置于所述热压组件和纤维预浸料收卷组件之间。

7.根据权利要求1、5或6所述的纤维预浸料加工设备，其特征在于，还包括用于对所述预浸料的暴露表面贴设离型纸的离型纸贴设组件，设置于所述纤维预浸料收卷组件的上一工位。

8.根据权利要求1所述的纤维预浸料加工设备，其特征在于，还包括用于对所述预浸料两侧边缘进行修边的裁切组件，设置于所述离型纸贴设组件和纤维预浸料收卷组件之间。

9.根据权利要求1所述的纤维预浸料加工设备，其特征在于，机架包括基座及基座上成对设置的支撑臂。

10.根据权利要求1所述的纤维预浸料加工设备，其特征在于，所述热压组件包括至少一对热压辊，每对热压辊的至少一个辊子压力可调和温度可调。

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