CN218902439U - 一种碳纤维预浸丝制备设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳纤维预浸丝制备设备，涉及碳纤维制品成型技术领域，包括底板，底板的上端面左侧安装有浸胶装置，浸胶装置包括两个前后分布的间距调节框，两个间距调节框之间转动连接有供胶辊，两个间距调节框的外壁均贯穿开设有滑槽，通过调节气压缸可以控制供胶辊和加热辊之间的间隙，调节浸胶厚度，进而控制树脂胶的流动速度，然后随着供胶辊的运动将树脂胶带入碳纤维表面，树脂胶层被均匀的涂压在碳纤维上，完成预浸丝浸胶过程，通过设置β射线仪，便于在线检测环氧树脂的粘度，通过隔离膜将纤维隔离开，可以有效地保护预浸丝相互之间不发生粘结，通过隔离膜可以避免出现由于纤维的粘性而导致无法收集的问题。

Description

一种碳纤维预浸丝制备设备

技术领域

本实用新型涉及碳纤维制品成型技术领域，具体为一种碳纤维预浸丝制备设备。

背景技术

碳纤维制品是以碳纤维复合材所制作的产品，碳纤维复合材是碳纤维和高分子、金属、陶瓷等材料复合而成，碳纤维制品在航天、军工、电子等诸多领域都有着很广泛的应用。其中，碳纤维和高分子的复合材，因具有低成本、高强度和轻质量的优点，在民生产业的应用上最为常见，例如自行车、网球拍和羽毛球杆等。

碳纤维预浸布是在经过高压高温技术将环氧树脂复合在碳纤维上。由碳纤维纱、环氧树脂、离型纸等材料，经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料称为碳纤维预浸料，又名碳纤维预浸布。之所以叫预浸布是因为这只是树脂与碳纤维的初步含浸，在产品成型时才是最终含浸的缘故；

在碳纤维预浸布的制备过程中，需要用到预浸设备来完成碳纤维织物的预浸工作，而现有的碳纤维织物的预浸设备，对于预浸丝的环氧树脂粘度以及浸胶厚度控制不方便，容易造成环氧树脂胶的浪费和涂覆不均匀的情况发生，影响浸丝质量，另一方面现有的碳纤维预浸布的制备过程中，浸胶完毕后直接进行收卷工作，容易出现由于纤维的粘性而导致无法收集的问题，使得碳纤维预浸布制备效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碳纤维预浸丝制备设备，具有便于在线检测环氧树脂的粘度，环氧树脂含量控制精度高，挥发含量低，碳纤维预浸布制备效率高的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种碳纤维预浸丝制备设备，包括底板，所述底板的上端面左侧安装有浸胶装置，所述浸胶装置包括两个前后分布的间距调节框，两个所述间距调节框之间转动连接有供胶辊，两个所述间距调节框的外壁均贯穿开设有滑槽，两个所述滑槽的内部均滑动连接有轴承座，两个所述轴承座之间转动连接有位于供胶辊下方的加热辊，两个所述轴承座的底部均固定连接有连接座，两个所述间距调节框的内部底端均安装有气压缸，两个所述气压缸的输出端分别与两个连接座的底部固定连接。

为了便于对纤维进行加膜，作为本实用新型的一种碳纤维预浸丝制备设备优选的，所述底板的上端面固定连接有两个前后分布且位于浸胶装置右侧的安装板，两个所述安装板之间转动连接有膜辊。

为了导向压合纤维和膜，作为本实用新型的一种碳纤维预浸丝制备设备优选的，所述底板的上端面固定连接有两个前后分布且位于安装板右侧的安装架，两个所述安装架之间转动连接有导辊。

为了收卷纤维，作为本实用新型的一种碳纤维预浸丝制备设备优选的，所述底板的上端面固定连接有两个前后分布且位于安装架右侧的立板，两个所述立板之间转动连接有收卷辊。

为了便于快速冷却纤维和膜，作为本实用新型的一种碳纤维预浸丝制备设备优选的，所述底板的上端面固定连接有四个位于安装架和立板之间的支杆，四个所述支杆的上端面固定连接有平板，所述平板的上端面安装有制冷器，所述制冷器的上端面设置有气泵，所述平板的底部设置有多个前后均匀分布的喷风口，多个所述喷风口均与制冷器连通。

为了检测环氧树脂粘度，作为本实用新型的一种碳纤维预浸丝制备设备优选的，所述底板的上端面安装有位于浸胶装置左侧的β射线仪。

为了便于驱动供胶辊和收卷辊转动，作为本实用新型的一种碳纤维预浸丝制备设备优选的，位于前方间距调节框的外壁安装有用于驱动供胶辊的第一电机，位于前方立板的外壁安装有用于驱动收卷辊的第二电机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

浸胶装置通过供胶辊和加热辊的反向转动，在供胶辊表面形成一层树脂胶，通过调节气压缸可以控制供胶辊和加热辊之间的间隙，调节浸胶厚度，进而控制树脂胶的流动速度，然后随着供胶辊的运动将树脂胶带入碳纤维表面，树脂胶层被均匀的涂压在碳纤维上，完成预浸丝浸胶过程；

在浸胶过程中，需要严格控制预浸丝的环氧树脂粘度，如果粘度太小，环氧树脂的流动性大，会有很多的环氧树脂胶从胶槽装置中直接流出，不但造成浪费而且浸胶工作也无法完成，相反如果粘度太大又会出现环氧树脂胶几乎不能流动，更不可能均匀涂在胶辊表面，也就不可能均匀涂在纤维上，所以保证环氧树脂胶膜的粘度在一定范围内变动是保证浸胶工作顺利完成的前提条件，因此设置β射线仪，便于在线检测环氧树脂的粘度；

浸胶完毕的碳纤维经过导辊的外壁下方，同样膜辊外壁绕接有隔离膜，隔离膜也经过导辊底部，从而将纤维和隔离膜压在一起，形成一个整体，使碳纤维在收卷之前，通过隔离膜将纤维隔离开，可以有效地保护预浸丝相互之间不发生粘结，通过隔离膜可以避免出现由于纤维的粘性而导致无法收集的问题，解决了纤维缠绕的问题，最后再将碳纤维收卷至收卷辊上，该设备制备出的碳纤维预浸丝具有环氧树脂含量控制精度高，挥发含量低等特点。

附图说明

图1为本实用新型整体结构图；

图2为本实用新型浸胶装置结构图；

图3为本实用新型部分侧视结构图；

图中：1、底板；2、浸胶装置；3、间距调节框；4、供胶辊；5、滑槽；6、轴承座；7、加热辊；8、连接座；9、气压缸；10、安装板；11、膜辊；12、安装架；13、导辊；14、立板；15、支杆；16、平板；17、制冷器；18、气泵；19、喷风口；20、β射线仪；21、第一电机；22、第二电机。

具体实施方式

请参阅图1至图3，一种碳纤维预浸丝制备设备，包括底板1，底板1的上端面左侧安装有浸胶装置2，浸胶装置2包括两个前后分布的间距调节框3，两个间距调节框3之间转动连接有供胶辊4，两个间距调节框3的外壁均贯穿开设有滑槽5，两个滑槽5的内部均滑动连接有轴承座6，两个轴承座6之间转动连接有位于供胶辊4下方的加热辊7，两个轴承座6的底部均固定连接有连接座8，两个间距调节框3的内部底端均安装有气压缸9，两个气压缸9的输出端分别与两个连接座8的底部固定连接。

本实施例中：浸胶装置2通过供胶辊4和加热辊7的反向转动，在供胶辊4表面形成一层树脂胶，通过调节气压缸9可以控制供胶辊4和加热辊7之间的间隙，调节浸胶厚度，进而控制树脂胶的流动速度，然后随着供胶辊4的运动将树脂胶带入碳纤维表面，树脂胶层被均匀的涂压在碳纤维上，完成预浸丝浸胶过程；

在浸胶过程中，需要严格控制预浸丝的环氧树脂粘度，如果粘度太小，环氧树脂的流动性大，会有很多的环氧树脂胶从胶槽装置中直接流出，不但造成浪费而且浸胶工作也无法完成，相反如果粘度太大又会出现环氧树脂胶几乎不能流动，更不可能均匀涂在胶辊表面，也就不可能均匀涂在纤维上，所以保证环氧树脂胶膜的粘度在一定范围内变动是保证浸胶工作顺利完成的前提条件，因此设置β射线仪20，便于在线检测环氧树脂的粘度；

浸胶完毕的碳纤维经过导辊13的外壁下方，同样膜辊11外壁绕接有隔离膜，隔离膜也经过导辊13底部，从而将纤维和隔离膜压在一起，形成一个整体，使碳纤维在收卷之前，通过隔离膜将纤维隔离开，可以有效地保护预浸丝相互之间不发生粘结，通过隔离膜可以避免出现由于纤维的粘性而导致无法收集的问题，解决了纤维缠绕的问题，最后再将碳纤维收卷至收卷辊上。

作为本实用新型的一种技术优化方案，底板1的上端面固定连接有两个前后分布且位于浸胶装置2右侧的安装板10，两个安装板10之间转动连接有膜辊11。

本实施例中：膜辊11用于绕接隔离膜，便于将隔离膜和碳纤维压合形成一个整体。

作为本实用新型的一种技术优化方案，底板1的上端面固定连接有两个前后分布且位于安装板10右侧的安装架12，两个安装架12之间转动连接有导辊13。

本实施例中：安装架12用于安装导辊13，使隔离膜和碳纤维均位于导辊13底部，起到导向和压合的作用。

作为本实用新型的一种技术优化方案，底板1的上端面固定连接有两个前后分布且位于安装架12右侧的立板14，两个立板14之间转动连接有收卷辊。

本实施例中：通过设置立板14便于安装收卷辊，从而便于收卷处理完毕的碳纤维。

作为本实用新型的一种技术优化方案，底板1的上端面固定连接有四个位于安装架12和立板14之间的支杆15，四个支杆15的上端面固定连接有平板16，平板16的上端面安装有制冷器17，制冷器17的上端面设置有气泵18，平板16的底部设置有多个前后均匀分布的喷风口19，多个喷风口19均与制冷器17连通。

本实施例中：在碳纤维和隔离膜压合之后，收卷之前，首先经过多个喷风口19的下方，启动制冷器17和气泵18，气泵18将制冷后的气流通过多个喷风口19喷出，从而快速对碳纤维进行冷却，便于进行收卷。

作为本实用新型的一种技术优化方案，底板1的上端面安装有位于浸胶装置2左侧的β射线仪20。

本实施例中：设置β射线仪20，便于在线检测环氧树脂的粘度，保障浸胶工作顺利完成。

作为本实用新型的一种技术优化方案，位于前方间距调节框3的外壁安装有用于驱动供胶辊4的第一电机21，位于前方立板14的外壁安装有用于驱动收卷辊的第二电机22。

本实施例中：第一电机21用于驱动供胶辊4转动，第二电机22用于驱动收卷辊转动，便于设备正常工作。

工作原理：浸胶装置2通过供胶辊4和加热辊7的反向转动，在供胶辊4表面形成一层树脂胶，通过调节气压缸9可以控制供胶辊4和加热辊7之间的间隙，调节浸胶厚度，进而控制树脂胶的流动速度，然后随着供胶辊4的运动将树脂胶带入碳纤维表面，树脂胶层被均匀的涂压在碳纤维上，完成预浸丝浸胶过程；

在浸胶过程中，需要严格控制预浸丝的环氧树脂粘度，如果粘度太小，环氧树脂的流动性大，会有很多的环氧树脂胶从胶槽装置中直接流出，不但造成浪费而且浸胶工作也无法完成，相反如果粘度太大又会出现环氧树脂胶几乎不能流动，更不可能均匀涂在胶辊表面，也就不可能均匀涂在纤维上，所以保证环氧树脂胶膜的粘度在一定范围内变动是保证浸胶工作顺利完成的前提条件，因此设置β射线仪20，便于在线检测环氧树脂的粘度；

浸胶完毕的碳纤维经过导辊13的外壁下方，同样膜辊11外壁绕接有隔离膜，隔离膜也经过导辊13底部，从而将纤维和隔离膜压在一起，形成一个整体，使碳纤维在收卷之前，通过隔离膜将纤维隔离开，可以有效地保护预浸丝相互之间不发生粘结，通过隔离膜可以避免出现由于纤维的粘性而导致无法收集的问题，解决了纤维缠绕的问题，最后再将碳纤维收卷至收卷辊上。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种碳纤维预浸丝制备设备，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的上端面左侧安装有浸胶装置(2)，所述浸胶装置(2)包括两个前后分布的间距调节框(3)，两个所述间距调节框(3)之间转动连接有供胶辊(4)，两个所述间距调节框(3)的外壁均贯穿开设有滑槽(5)，两个所述滑槽(5)的内部均滑动连接有轴承座(6)，两个所述轴承座(6)之间转动连接有位于供胶辊(4)下方的加热辊(7)，两个所述轴承座(6)的底部均固定连接有连接座(8)，两个所述间距调节框(3)的内部底端均安装有气压缸(9)，两个所述气压缸(9)的输出端分别与两个连接座(8)的底部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维预浸丝制备设备，其特征在于：所述底板(1)的上端面固定连接有两个前后分布且位于浸胶装置(2)右侧的安装板(10)，两个所述安装板(10)之间转动连接有膜辊(11)。

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维预浸丝制备设备，其特征在于：所述底板(1)的上端面固定连接有两个前后分布且位于安装板(10)右侧的安装架(12)，两个所述安装架(12)之间转动连接有导辊(13)。

4.根据权利要求3所述的一种碳纤维预浸丝制备设备，其特征在于：所述底板(1)的上端面固定连接有两个前后分布且位于安装架(12)右侧的立板(14)，两个所述立板(14)之间转动连接有收卷辊。

5.根据权利要求4所述的一种碳纤维预浸丝制备设备，其特征在于：所述底板(1)的上端面固定连接有四个位于安装架(12)和立板(14)之间的支杆(15)，四个所述支杆(15)的上端面固定连接有平板(16)，所述平板(16)的上端面安装有制冷器(17)，所述制冷器(17)的上端面设置有气泵(18)，所述平板(16)的底部设置有多个前后均匀分布的喷风口(19)，多个所述喷风口(19)均与制冷器(17)连通。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维预浸丝制备设备，其特征在于：所述底板(1)的上端面安装有位于浸胶装置(2)左侧的β射线仪(20)。

7.根据权利要求4所述的一种碳纤维预浸丝制备设备，其特征在于：位于前方间距调节框(3)的外壁安装有用于驱动供胶辊(4)的第一电机(21)，位于前方立板(14)的外壁安装有用于驱动收卷辊的第二电机(22)。

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