RU2687648C1 - Method of carbon fiber separation and installation for its implementation - Google Patents

Method of carbon fiber separation and installation for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2687648C1
RU2687648C1 RU2018123947A RU2018123947A RU2687648C1 RU 2687648 C1 RU2687648 C1 RU 2687648C1 RU 2018123947 A RU2018123947 A RU 2018123947A RU 2018123947 A RU2018123947 A RU 2018123947A RU 2687648 C1 RU2687648 C1 RU 2687648C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon fiber
cut
unidirectional
unit
drying
Prior art date
Application number
RU2018123947A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Джакомо Мари
Владимир Викторович Хлебников
Леонид Борисович Меламед
Original Assignee
Акционерное общество "Холдинговая компания "Композит" (АО "ХК "Композит")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Холдинговая компания "Композит" (АО "ХК "Композит") filed Critical Акционерное общество "Холдинговая компания "Композит" (АО "ХК "Композит")
Priority to RU2018123947A priority Critical patent/RU2687648C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2687648C1 publication Critical patent/RU2687648C1/en

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/18—Separating or spreading
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06H—MARKING, INSPECTING, SEAMING OR SEVERING TEXTILE MATERIALS
    • D06H7/00—Apparatus or processes for cutting, or otherwise severing, specially adapted for the cutting, or otherwise severing, of textile materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

FIELD: manufacturing technology.SUBSTANCE: invention relates to a method and device for producing unidirectional carbon fiber threads. Method includes laser cutting of carbon fiber and vacuum treatment of carbon fiber cutting point. Unidirectional carbon fiber is continuously or intermittently moved, during which carbon fiber is fused, laser-cut along the carbon fiber axis. Additional processing of cut carbon fiber includes finishing, drying and fusion and then winding of ready carbon fibers.EFFECT: technical result of invention consists in possibility of unidirectional carbon fiber separation along axis with a large number of filaments on unidirectional carbon fibers with less filaments with preservation of microstructure of obtained unidirectional carbon fibers and elimination of thermal impact of carbon fiber, which is not in the cutting zone, while simultaneously providing the required number of filaments in the obtained unidirectional carbon fibers.18 cl, 13 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Группа изобретений относится к способу и устройству обработки нитей, в частности к продольному разделению нитей, являющихся филаментами углеродных однонаправленных волокон, с помощью энергии лазерного луча, и может быть использована при производстве композитных элементов в различных областях техники, в частности в судостроении, авиастроении, автомобилестроение, строительстве, железнодорожном транспорте, ветроэнергетики, космической промышленности.The group of inventions relates to a method and device processing threads, in particular to the longitudinal separation of the filaments, which are filaments of carbon unidirectional fibers, using the energy of a laser beam, and can be used in the production of composite elements in various fields of technology, in particular in shipbuilding, aircraft manufacturing, automotive industry , construction, railway transport, wind energy, space industry.

Уровень техникиThe level of technology

Из уровня техники известно углеродное однонаправленное волокно, которое производится в виде жгутов с количеством филаментов от 500 до 320000, при этом принимаются следующие обозначения волокна по количеству филаментов - 1К равное 1000 филаментов, 3К равное 3000 филаментов и т.д. Для производства указанных углеродных жгутов наиболее распространённым сырьем является полиакрилонитрильное волокно, которое проходит сложную процедуру преобразования посредством термомеханической обработки и пиролиза, во время которого сначала происходит переориентация молекулярных сегментов внутри отдельных волокон, а затем, при более высоких температурах, происходит удаление кислорода, водорода и большей части азота так, что конечное волокно состоит на 90-99% из углерода и в остальном из азота. Получаемые при этом углеродные волокна состоят из тонких нитей, обычно непрерывных или имеющих заданную длину, с диаметром в пределах 2,5-12 мкм, коммерческими размерами являются 5-7 мкм, преимущественно состоящих из атомов углерода. Атомы углерода взаимно связаны в кристаллической матрице, в которой отдельные кристаллы выровнены, в большей или меньшей степени, вдоль продольной оси волокна, тем самым придавая волокну чрезвычайно высокую прочность в сравнении с его размером. После чего углеродные волокна собирают вместе, и подвергают дальнейшей обработке в объеме одной камеры, чтобы образовать нитку или жгут, и затем данный жгут может быть использован как он есть или введен в ткацкий станок для производства ткани. Затем полученную таким образом нить или ткань пропитывают смолами, обычно эпоксидными смолами, и затем подвергают формованию для получения композитных изделий, обладающих очень малым весом и высокой прочностью. При производстве углеродного волокна, во время механической обработки, происходит вытягивание определённого количества волокна через отверстия для образования филаментов углеродного волокна заданного диаметра. Установка для производства углеродного волокна налаживается таким образом, чтобы производить углеродные волокна с определенным количеством филаментов, наиболее распространёнными из которых являются 3К, 12К, 24К, 50К, 320К. Так, производство волокна 3К используется та же установка, что необходима для производства волокна 12К, при этом количества филаментов в углеродном волокне 3К в 4 раза меньше, чем в углеродном волокне 12К. Из чего следует, что производство более тонких типоразмеров углеродного волокна требует большего количества установок, что делает более тонкое волокно ценнее для коммерческого рынка. При этом представляется возможным разделить более толстые волокна на более тонкие, например, один жгут 12К на 4 жгута 3К, что позволит увеличить скорость производства углеродного волокна с различными размерами, используя, по меньшей мере, одно установку для производства углеродного волокна и одну для его разделения, и также позволит высвободить значительное количество свободного оборудования, но по ряду причин такое разделение затруднено, в первую очередь, из-за структуры жгута, в котором филаменты хоть и имеют преимущественное расположение в одной оси волокна, но имеют контакты с соседними волокна в виде взаимного перекручивания, что препятствует простому разделению углеродного волокна, и, как будет показано ниже, представляет из себя задачу, на решение которой направлено настоящее изобретение.The prior art carbon unidirectional fiber, which is produced in the form of bundles with the number of filaments from 500 to 320,000, with the following designation of fiber by the number of filaments - 1K equal to 1000 filaments, 3K equal to 3000 filaments, etc. For the production of these carbon bundles, the most common raw material is polyacrylonitrile fiber, which undergoes a complex conversion process through thermomechanical processing and pyrolysis, during which first the molecular segments are reoriented inside individual fibers, and then, at higher temperatures, oxygen, hydrogen and more are removed. parts of nitrogen so that the final fiber consists of 90-99% of carbon and the rest of nitrogen. The resulting carbon fibers consist of thin filaments, usually continuous or having a predetermined length, with a diameter in the range of 2.5-12 microns, commercial sizes are 5-7 microns, mainly consisting of carbon atoms. The carbon atoms are interconnected in a crystalline matrix in which individual crystals are aligned, to a greater or lesser extent, along the longitudinal axis of the fiber, thereby giving the fiber an extremely high strength compared to its size. After that, the carbon fibers are gathered together, and further processed in the volume of a single chamber to form a thread or a rope, and then this rope can be used as it is or inserted into a weaving machine for the production of fabric. Then, the thread or fabric thus obtained is impregnated with resins, usually epoxy resins, and then subjected to molding to obtain composite articles of very low weight and high strength. In the production of carbon fiber, during mechanical processing, a certain amount of fiber is drawn through the holes to form carbon fiber filaments of a given diameter. Installation for the production of carbon fiber is adjusted in such a way as to produce carbon fibers with a certain number of filaments, the most common of which are 3K, 12K, 24K, 50K, 320K. Thus, the production of 3K fiber is used the same installation, which is necessary for the production of 12K fiber, while the number of filaments in 3K carbon fiber is 4 times less than that in 12K carbon fiber. From which it follows that the production of thinner sizes of carbon fiber requires a larger number of installations, which makes thinner fibers more valuable for the commercial market. It is possible to divide thicker fibers into thinner ones, for example, one 12K bundle into 4 3K bundles, which will increase the production rate of carbon fiber with different sizes, using at least one carbon fiber production unit and one to separate it. , and also will allow to release a significant amount of free equipment, but for a number of reasons this separation is difficult, first of all, because of the structure of the tow, in which the filaments, although they have a predominant They are in the same axis of the fiber, but have contacts with adjacent fibers in the form of reciprocal twisting, which prevents the simple separation of carbon fiber, and, as will be shown below, is a task that the present invention is intended to solve.

Из патента на изобретение Российской Федерации № 2437970, МПК D02J1/18, опубликованного 27.12.2011 г., известно устройство для разделения углеродных жгутов, включающего элементы для подачи жидкости под давлением, осуществляющей разделение жгута вдоль его оси на более тонкие жгуты, таким образом реализуется задача предложенного изобретения. Недостатками указанного решения являются необходимость подавать жидкость под давлением, собирать и очищать поданную жидкость после использования, сушить разрезанные волокна, обеспечивать точность реза за счёт точного позиционирования обрабатываемого жгута и контроля за его натяжением, при этом представляется нетривиальной задача обеспечения одновременного реза жгута размера 12К на, по меньшей мере, 3 жгута размера 3К, поскольку толщина жгута 12К, даже после операции площения, то есть операции расправления жгута с получением лент или полотна с поверхностной плотностью 20-80 г/м2, не превышает 10 мм.From the patent for the invention of the Russian Federation No. 2437970, IPC D02J1 / 18, published on 12/27/2011, a device is known for separating carbon strands, including elements for supplying fluid under pressure, separating the bundle along its axis into thinner strands, thus realizing the task of the proposed invention. The disadvantages of this solution are the need to supply liquid under pressure, collect and clean the supplied liquid after use, dry the cut fibers, ensure the accuracy of the cut by accurately positioning the treated rope and controlling its tension, while it is not a trivial task to ensure that the 12K harness is cut at at least 3 bundles of 3K size, since the thickness of the bundle is 12K, even after a flattening operation, i.e., a straightening operation of a rope to form tapes or a floor Rel with a surface density of 20-80 g / m 2 , does not exceed 10 mm.

Также, из патента на полезную модель Китайской Народной Республики № CN203805036, МПК B26D1/03, B26D1/14, B26D7/26, опубликованного 03.09.2014 г., известна машина для резки углеродного волокна, включающая, по меньшей мере, одно режущее лезвие, которое с помощью лазерного устройства позиционирования обеспечивает точность реза и защиту персонала от травм. Таким образом осуществляется механическая обработка углеродного волокна. Недостатками указанного решения являются быстрый износ режущего лезвия, требующий частой его заточки или замены, а также необходимость приводить в движение режущее лезвие и контролировать смещение разрезаемого волокна, к которому во время резки прилагаются значительные усилия.Also, from the patent for the utility model of the People’s Republic of China No. CN203805036, IPC B26D1 / 03, B26D1 / 14, B26D7 / 26, published 03.09.2014, the carbon fiber cutting machine is known, which includes at least one cutting blade, which, using a laser positioning device, provides precision cuts and protects personnel from injury. Thus, the carbon fiber is machined. The disadvantages of this solution are the rapid wear of the cutting blade, which requires frequent sharpening or replacement, as well as the need to set the cutting blade in motion and control the displacement of the cut fiber, to which considerable efforts are made during cutting.

Кроме того, из патента на изобретение Японии № JP6321446, МПК B23K26/082, B23K26/38, D06H7/22, опубликованного 09.05.2018 г., известен способ резания тканного материала (полотна) из углеродного волокна, обеспечивающий резание (вырезание) заготовки в соответствии с формой формовочной матрицы. При этом за счёт многократного движения лазерного луча по линии реза не находящаяся в зоне реза углеродная ткань не подвергается значительному термическому удару. Движение лазерного луча обеспечивается за счёт применения системы зеркал с приводами. Разрезаемый материал представляет собой тканный материал, образованный путём переплетения углеродных волокон между собой в определённом порядке. Указанный способ не может быть применён для разрезания углеродного волокна вдоль его оси, поскольку длина углеродного волокна значительно превышает возможности движения лазерного луча по линии реза, а указанный способ не раскрывает возможностей для перемещения и позиционирования волокна относительно точки реза, а также подготовки углеродного волокна к лазерной резке. Также в указанном способе отсутствуют средства для сбора остатков (золы) от разрезанных лазерным лучом углеродных волокон.In addition, from the patent for the invention of Japan No. JP6321446, IPC B23K26 / 082, B23K26 / 38, D06H7 / 22, published 09.05.2018, a method is known for cutting carbon fiber woven material (fabric) that provides cutting (cutting) of the workpiece into according to the shape of the molding matrix. At the same time, due to the repeated movement of the laser beam along the cutting line, the carbon fabric that is not in the cutting zone does not undergo a significant thermal shock. The movement of the laser beam is provided by the use of a system of mirrors with drives. The material being cut is a woven material formed by interlacing carbon fibers together in a specific order. This method cannot be used to cut carbon fiber along its axis, because the length of carbon fiber significantly exceeds the ability of the laser beam to move along the cutting line, and this method does not reveal the possibilities for moving and positioning the fiber relative to the cutting point, as well as preparing carbon fiber for the laser cutting. Also in this method there are no means for collecting residues (ash) from the carbon fibers cut by the laser beam.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве ближайшего аналога, является способ обработки углеродной волоконной ткани, известный из патента на изобретение Японии № JP5709059, МПК B23K26/38, D06H7/22, опубликованного 30.04.2015 г., включающий резание (вырезание) тканного материала (полотна) из углеродного волокна за счёт перемещения лазерного луча по линии реза с получением заготовки в соответствии с требуемой формой. При этом движение лазерного луча обеспечивается за счёт применения системы зеркал с приводами. Разрезаемый материал представляет собой тканный материал, образованный путём переплетения углеродных волокон между собой в определённом порядке. В отличии от предыдущего аналога в указанном способе производится удаление остатков от разрезанных лазерным лучом углеродных волокон путём их всасывания с помощью вакуумного насоса. Также, как и предыдущий аналог, указанный способ не позволяет производить разрезание углеродного волокна вдоль его оси, поскольку длина углеродного волокна значительно превышает возможности движения лазерного луча по линии реза, а указанный способ не раскрывает возможностей для перемещения и позиционирования волокна относительно точки реза, а также подготовки углеродного волокна к лазерной резке.The closest technical solution, selected as the closest analogue, is a method of processing carbon fiber fabric, known from the patent for the invention of Japan No. JP5709059, IPC B23K26 / 38, D06H7 / 22, published 04.30.2015, including cutting (cutting out) woven material (canvas) of carbon fiber due to the movement of the laser beam along the cutting line to produce a blank in accordance with the required shape. In this case, the movement of the laser beam is ensured by the use of a system of mirrors with drives. The material being cut is a woven material formed by interlacing carbon fibers together in a specific order. Unlike the previous analogue in this method, the residues are removed from the carbon fibers cut by the laser beam by suction using a vacuum pump. As well as the previous analogue, this method does not allow cutting carbon fiber along its axis, because the length of carbon fiber significantly exceeds the ability of the laser beam to move along the cutting line, and this method does not reveal the possibilities for moving and positioning the fiber relative to the cutting point, as well as preparing carbon fiber for laser cutting.

Раскрытие группы изобретенийDisclosure of inventions

Задачей изобретения является получение однонаправленного углеродного волокна с меньшим количеством филаментов из однонаправленного углеродного волокна с большим количеством филаментов.The objective of the invention is to obtain a unidirectional carbon fiber with a smaller number of filaments of unidirectional carbon fiber with a large number of filaments.

Технический результат настоящей группы изобретений заключается в обеспечении возможности разделения вдоль оси однонаправленного углеродного волокна с большим количеством филаментов на однонаправленные углеродные волокна с меньшим количеством филаментов с сохранением микроструктуры получаемых однонаправленных углеродных волокон и исключением термического удара углеродного волокна, не находящегося в зоне реза, при одновременном обеспечении необходимого количества филаментов в получаемых однонаправленных углеродных волокнах.The technical result of the present group of inventions is to provide the possibility of separation along the axis of a unidirectional carbon fiber with a large number of filaments into unidirectional carbon fibers with a smaller number of filaments while preserving the microstructure of the unidirectional carbon fibers obtained and excluding thermal impact of carbon fiber that is not in the cut zone, while ensuring the required number of filaments in the resulting unidirectional carbon fibers.

Указанный технический результат достигается с помощью способа получения однонаправленного углеродного волокна, включающего лазерную резку углеродного волокна и вакуумную обработку места реза углеродного волокна путём подвода к месту реза всасывающего элемента, соединённого с вакуумным насосом. Согласно заявленному решению, осуществляют непрерывное или периодическое прямолинейное перемещение однонаправленного углеродного волокна, в процессе которого осуществляют площение углеродного волокна, лазерную резку вдоль оси углеродного волокна, также осуществляют дополнительную обработку разрезанного углеродного волокна, включающую обработку аппретом, сушку, площение, и осуществляют намотку готовых углеродных волокон.This technical result is achieved using a method of obtaining unidirectional carbon fiber, including laser cutting of carbon fiber and vacuum processing of the cutting site of carbon fiber by supplying the suction element connected to the vacuum pump to the cutting place. According to the claimed solution, continuous or periodic rectilinear movement of the unidirectional carbon fiber is performed, during which carbon fiber is ground, laser cut along the carbon fiber axis, additional processing of the cut carbon fiber is also carried out, including finishing, drying, grounding, and the finished carbon fibers.

При этом в процессе лазерной резки могут осуществлять, по меньшей мере, один разрез вдоль оси углеродного волокна.In the process of laser cutting can at least one cut along the axis of the carbon fiber.

Преимущественно перемещение однонаправленного углеродного волокна осуществляют с регулируемым натяжением.Advantageously, the movement of the unidirectional carbon fiber is carried out with adjustable tension.

В процессе площения углеродного волокна могут осуществлять нагрев углеродного волокна с помощью, по меньшей мере, одного инфракрасного излучателя.In the process of carbon fiber absorption, carbon fiber can be heated with at least one infrared emitter.

Помимо этого, дополнительная обработка разрезанного углеродного волокна может включать совместную намотку разрезанного углеродного волокна и бумажной ленты на бобину и дальнейшую размотку образованной в результате этого бобины с целью осуществления обработки аппретом, сушки и площения разрезанного углеродного волокна.In addition, additional processing of the cut carbon fiber may include co-winding the cut carbon fiber and paper tape on the reel and further unwinding the resulting reel in order to implement the finishing, drying and spreading the cut carbon fiber.

Кроме того, дополнительная обработка разрезанного углеродного волокна аппретом может включать пропускание разрезанного углеродного волокна через струю аппрета или через распылённый в атмосфере аппрет.In addition, additional processing of the cut carbon fiber with a sizing agent may include passing the cut carbon fiber through a sizing jet or through a sizing spray in the atmosphere.

Также дополнительную обработку разрезанного углеродного волокна путём сушки и площения пропитанного углеродного волокна могут осуществлять с помощью, по меньшей мере, одного сушильного шкафа и, по меньшей мере, одного подогретого вала.Also, additional processing of the cut carbon fiber by drying and spreading the impregnated carbon fiber can be carried out with at least one drying cabinet and at least one heated roll.

А намотку готовых углеродных волокон могут осуществлять на отдельные шпули, или катушки, или бобины.And the winding of the finished carbon fibers can be performed on individual spools, or coils, or bobbins.

Указанный технический результат достигается с помощью установки для получения однонаправленного углеродного волокна, включающей блок управления, блок лазерной резки и блок вакуумной обработки места реза углеродного волокна. Согласно заявленному решению, установка дополнительно содержит блок подачи однонаправленного углеродного волокна, блок площения однонаправленного углеродного волокна, а также блок обработки разрезанного углеродного волокна и блок намотки готовых углеродных волокон, при этом блок лазерной резки выполнен с возможностью лазерной резки вдоль оси углеродного волокна, а блок обработки разрезанного углеродного волокна включает модуль обработки аппретом, модуль сушки и модуль площения.This technical result is achieved using the installation for receiving unidirectional carbon fiber, including a control unit, a laser cutting unit and a vacuum processing unit for cutting the carbon fiber. According to the claimed solution, the installation further comprises a unidirectional carbon fiber feeding unit, a unidirectional carbon fiber embedding unit, as well as a cut carbon fiber processing unit and a winding unit of the finished carbon fibers, the laser cutting unit being configured to laser cut along the carbon fiber axis, and The cut carbon fiber processing includes a finishing treatment module, a drying module and a flat module.

При этом блок лазерной резки может быть выполнен с возможностью осуществления, по меньшей мере, одного разреза вдоль оси углеродного волокна.In this case, the laser cutting unit can be made with the possibility of making at least one cut along the axis of the carbon fiber.

Преимущественно блок вакуумной обработки места реза углеродного волокна включает всасывающий элемент, соединённый с вакуумным насосом.Preferably, the vacuum processing unit for the carbon fiber cutting site includes a suction element connected to a vacuum pump.

Кроме того, блок подачи однонаправленного углеродного волокна может включать, по меньшей мере, один подающий вал и, по меньшей мере, один вал для центрирования однонаправленного углеродного волокна.In addition, the unidirectional carbon fiber feeding unit may include at least one feed shaft and at least one shaft for centering the unidirectional carbon fiber.

А блок площения однонаправленного углеродного волокна может включать, по меньшей мере, один инфракрасный излучатель.And the block unidirectional carbon fiber may include at least one infrared emitter.

Помимо этого, блок обработки разрезанного углеродного волокна может включать модуль совместной намотки разрезанного углеродного волокна и бумажной ленты на бобину, а также модуль размотки бобины разрезанного углеродного волокна и бумажной ленты.In addition, the cut carbon fiber processing unit may include a module for co-winding the cut carbon fiber and paper tape on a bobbin, as well as a module for unwinding the bobbin of the cut carbon fiber and paper tape.

Также модуль обработки аппретом может быть выполнен с возможностью пропускания разрезанного углеродного волокна через струю аппрета или через распылённый в атмосфере аппрет.Also, the processing module can be made with the possibility of passing the cut carbon fiber through a stream of coupling agent or through a spray agent sprayed in the atmosphere.

А модуль сушки может включать, по меньшей мере, один сушильный шкаф.And the drying module may include at least one oven.

Модуль площения может включать, по меньшей мере, один вал, выполненный с возможностью подогрева.Module squares may include at least one shaft, made with the possibility of heating.

Кроме того, блок намотки готовых углеродных волокон включает, по меньшей мере, один принимающий вал и, по меньшей мере, один регулятор натяжения однонаправленного углеродного волокна, а также выполнен с возможностью намотки каждого углеродного волокна на отдельные шпули, или катушки, или бобины.In addition, the winding unit of the finished carbon fibers includes at least one receiving shaft and at least one tensioner of the unidirectional carbon fiber, and is also configured to wind each carbon fiber onto individual spools, or coils, or reels.

В отличии от ближайшего аналога, предлагаемые способ разделения углеродного волокна и установка для его осуществления производят разделение площеного углеродного волокна вдоль его оси при осуществлении непрерывного или периодического прямолинейного перемещения, а также производят требуемую обработку разрезанного углеродного волокна и намотку готовых углеродных волокон.In contrast to the closest analogue, the proposed carbon fiber separation method and the installation for its implementation separate the flattened carbon fiber along its axis when performing continuous or periodic rectilinear movement, and also produce the required processing of the cut carbon fiber and winding the finished carbon fibers.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сущность заявленной группы изобретений и возможность их практической реализации поясняется приведенными ниже описанием и фигурами.The essence of the claimed group of inventions and the possibility of their practical implementation is explained in the following description and figures.

На фигуре 1 показано изображение части установки для разделения углеродного волокна на этапе соединения площёных жгутов встык друг с другом и образования однонаправленного полотна.The figure 1 shows the image of the installation for the separation of carbon fiber at the stage of the connection of the flat bundles end-to-end with each other and the formation of a unidirectional blade.

На фигуре 2 показано изображение части установки для разделения углеродного волокна после лазерной резки углеродного волокна.The figure 2 shows the image of the installation for the separation of carbon fiber after laser cutting of carbon fiber.

На фигурах 3, 4 и 5 показаны изображения части углеродного волокна после лазерной резки.Figures 3, 4, and 5 show images of a portion of carbon fiber after laser cutting.

На фигуре 6 показано изображение части установки для разделения углеродного волокна на этапе совместной намотки разрезанного углеродного волокна и бумажной ленты на бобину.The figure 6 shows the image of the installation for the separation of carbon fiber at the stage of joint winding of the cut carbon fiber and paper tape on the reel.

На фигуре 7 показано изображение части установки для разделения углеродного волокна на этапе размотки бобины с разрезанным углеродным волокном и бумажной лентой.The figure 7 shows the image of part of the installation for the separation of carbon fiber at the stage of unwinding the reel with cut carbon fiber and paper tape.

На фигуре 8 показано изображение части установки для разделения углеродного волокна на этапе обработки аппретом разрезанного углеродного волокна.The figure 8 shows the image of the part of the installation for the separation of carbon fiber at the stage of processing the cut carbon fiber.

На фигуре 9 показано изображение части установки для разделения углеродного волокна на этапах сушки и площения пропитанного разрезанного углеродного волокна.The figure 9 shows the image of the installation for the separation of carbon fiber in the stages of drying and square impregnated cut carbon fiber.

На фигуре 10 показано изображение одного углеродного жгута на этапах сушки и площения.The figure 10 shows the image of a single carbon bundle during the stages of drying and square.

На фигурах 11, 12 и 13 показаны изображения видов А, Б, В, выделенных на фигуре 10, иллюстрирующие этапы сушки и площения.Figures 11, 12 and 13 show images of species A, B, C, highlighted in figure 10, illustrating the stages of drying and size.

Осуществление группы изобретенийImplementation group of inventions

Предлагаемые технические решения группы изобретений поясняются конкретными исполнениями предложенных способов разделения углеродного волокна и установка для его осуществления, однако, приведенные примеры не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения данными совокупностями существенных признаков заявленного технического результата.The proposed technical solutions of the group of inventions are explained with specific implementations of the proposed methods for separating carbon fiber and installation for its implementation, however, the examples are not the only possible, but clearly demonstrate the possibility of achieving these essential characteristics of the claimed technical result.

Способ разделения углеродного волокна, проиллюстрированный на фигурах 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13, включает непрерывное прямолинейное перемещение однонаправленного углеродного волокна 1, в процессе которого осуществляется его площение, при котором углеродное волокно 1 приобретает форму ленты. При этом процесс площения предусматривает объединение нескольких площёных углеродных жгутов, с количеством филаментов 12К в каждом, в один, с целью получения широкого плоского однонаправленного углеродного волокна 1 для увеличения скорости производства и количества разделённых впоследствии углеродных волокон. Так, объединение нескольких площёных волокон проиллюстрировано на фигуре 1. Далее осуществляют лазерную резку углеродного волокна 1 (на фигурах не показана), в процессе которой осуществляют разрезы вдоль его оси и получают углеродные жгуты с количеством филаментов 3К, обозначенные позицией 2 и показанные на фигурах 4, 5, 8, 10, 11, 12 и 13. В процессе лазерной резки осуществляют вакуумную обработку точек реза углеродного волокна 1 (на фигурах не показана), путём подвода к точкам реза всасывающих воздушную среду элементов (на фигурах не показаны), соединённых с вакуумным насосом (на фигурах не показан). Также в процессе лазерной резки и вакуумной обработки углеродного волокна 1, в местах реза образуются края с торчащими отдельными филаментами, показанными на фигурах 3 и 4, которые могут препятствовать дальнейшему использованию полученных углеродных волокон (жгутов). Для улучшения качества указанных краёв осуществляют дополнительную обработку разрезанного углеродного волокна 1, включающую обработку аппретом, сушку и площение. После указанных операций осуществляют намотку готового углеродного волокна 1.The method of carbon fiber separation, illustrated in Figures 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 and 13, involves the continuous straight-line movement of a unidirectional carbon fiber 1, during which it is flattened, wherein carbon fiber 1 takes the form of a tape. At the same time, the process of incorporation involves combining several flattened carbon strands, with the number of 12K filaments in each, into one, in order to obtain a wide flat unidirectional carbon fiber 1 to increase the production rate and the number of subsequently separated carbon fibers. Thus, the union of several flat fibers is illustrated in FIG. 1. Next, laser cutting of carbon fiber 1 is performed (not shown in the figures), during which cuts are made along its axis and carbon bundles with the number of 3K filaments, indicated by 2 and shown in FIG. 4 , 5, 8, 10, 11, 12 and 13. In the process of laser cutting, vacuum processing of cutting points of carbon fiber 1 (not shown in figures) is carried out, by supplying elements to the cutting points (not shown in figures), with the vacuum pump (not shown in the figures). Also in the process of laser cutting and vacuum processing of carbon fiber 1, edges are formed at the cut points with protruding individual filaments shown in figures 3 and 4, which may prevent further use of the obtained carbon fibers (strands). To improve the quality of these edges carry out additional processing of the cut carbon fiber 1, including processing finish, drying and spreading. After these operations carry out the winding of the finished carbon fiber 1.

Перемещение углеродного волокна 1 может осуществляться периодически в случае необходимости остановки на определённое время для осуществления иных операций.The movement of carbon fiber 1 can be carried out periodically, if necessary, to stop for a certain time for other operations.

Количество разрезов вдоль оси углеродного волокна 1 выбирают, исходя из требуемого количества филаментов в производимых углеродных жгутах 2. При этом учитывают, что во время лазерной резки часть филаментов углеродного волокна 1 испаряется, поэтому ширина углеродного волокна 1 превышает суммарную ширину получаемых углеродных жгутов 2. Количество испаряемых лазерным лучом филаментов углеродного волокна 1 зависит от диаметра фокусировки лазерного луча на углеродном волокне 1, которое в свою очередь зависит от используемого лазера и его мощности, в том числе выбираемой исходя из плотности углеродного волокна 1. Для резки углеродного волокна 1 был выбран иттербиевый импульсный волоконный лазер со средней выходной мощностью 50 Вт.The number of cuts along the axis of the carbon fiber 1 is selected based on the required number of filaments in the produced carbon strands 2. It is taken into account that during laser cutting a part of the filaments of carbon fiber 1 evaporates, therefore the width of carbon fiber 1 exceeds the total width of the obtained carbon strands 2. Quantity carbon fiber filaments 1 evaporated by a laser beam 1 depends on the focusing diameter of the laser beam on carbon fiber 1, which in turn depends on the laser used and its power spine, including selected based on the density of the carbon fiber 1. For cutting the carbon fiber 1 has been selected ytterbium pulsed fiber laser with an average output of 50 watts.

Перемещение углеродного волокна 1 осуществляют с регулируемым натяжением, что обеспечивает снижение вероятности обрыва его филаментов.The movement of the carbon fiber 1 is carried out with controlled tension, which reduces the likelihood of its filaments breaking.

В процессе площения осуществляется нагрев углеродного волокна 1 с помощью инфракрасного излучателя (на фигурах не показан), обеспечивающего разогрев поверхности углеродного волокна 1, позволяющий им эффективно расщепляться (отсоединятся друг от друга).The carbon fiber 1 is heated in the process of spreading using an infrared emitter (not shown in the figures), which warms up the surface of the carbon fiber 1, allowing them to split efficiently (detach from each other).

Дополнительная обработка разрезанного углеродного волокна может включать совместную намотку разрезанного углеродного волокна 1 и бумажной ленты 3 на бобину 4, что показано на фигуре 6. При этом указанная операция позволяет осуществлять перевозку и хранение разрезанного углеродного волокна 1 без опасности его повреждения. Далее осуществляют размотку образованной в результате предыдущей операции бобины 4, что показано на фигуре 7, с целью осуществления дальнейшей обработки аппретом, сушки и площения разрезанного углеродного волокна 1.Additional processing of the cut carbon fiber may include co-winding the cut carbon fiber 1 and paper tape 3 on the bobbin 4, as shown in figure 6. At the same time, this operation allows the transport and storage of the cut carbon fiber 1 without the risk of damage. Next, carry out unwinding formed as a result of the previous operation of the reel 4, as shown in figure 7, with the aim of further processing the sizing, drying and spreading the cut carbon fiber 1.

Дополнительная обработка разрезанного углеродного волокна 1 аппретом включает пропускание каждого углеродного жгута 2 через струю аппрета 5, что показано на фигуре 8, при этом аппрет состоит из дистиллированной воды 98% и эпоксидного связующего 2%, в качестве которого было выбрано связующее HEXION EPI-REZ Resin 3522-W-60. Кроме того, вместо пропускания углеродных жгутов 2 через струю аппрета 5, могут пропускать углеродные жгуты через распылённый в атмосфере аппрет. Для осуществления указанного метода распыляют аппрет в объёме камеры и пропускают через неё углеродные жгуты 2. Additional processing of the cut carbon fiber 1 with a sizing involves passing each carbon bundle 2 through a jet of sizing 5, as shown in Figure 8, the sizing consisting of 98% distilled water and an epoxy binder 2%, which was selected as a HEXION EPI-REZ Resin binder 3522-W-60. In addition, instead of passing the carbon bundles 2 through a stream of coupling 5, they can pass carbon bundles through a spray dispersed in the atmosphere. To implement this method, spray the sizing in the chamber and pass through it carbon strands 2.

Дополнительную обработку разрезанного углеродного волокна 1 путём сушки осуществляют с помощью сушильного шкафа (на фигурах не показан), а обработку путём площения пропитанного углеродного волокна 1 осуществляют на подогретых валах 6, показанных на фигуре 9.Additional processing of the cut carbon fiber 1 by drying is carried out using a drying cabinet (not shown in the figures), and processing by flattening the impregnated carbon fiber 1 is carried out on heated shafts 6 shown in figure 9.

Также, на фигуре 10 показан один из жгутов 2 с количеством филаментов 3К, выделенный для наглядности из разрезанного и обработанного углеродного волокна 1 на этапе площения. Так, вид А на фигуре 10, более подробно изображенный на фигуре 11, показывает жгут, в котором филаменты в результате обработки аппретом стянуты к друг другу. Вид Б на фигуре 10, более подробно изображенный на фигуре 12, показывает расправление жгута 2 в процессе площения. Вид В на фигуре 10, более подробно изображенный на фигуре 13, показывает расправленный после процесса площения жгут 2.Also, figure 10 shows one of the harness 2 with the number of 3K filaments, selected for clarity from the cut and treated carbon fiber 1 at the stage of embedding. Thus, view A in FIG. 10, shown in more detail in FIG. 11, shows a tow in which the filaments are tied to one another as a result of processing with a sizing. View B in figure 10, shown in more detail in figure 12, shows the unfolding of tow 2 in the process of embedding View B in FIG. 10, shown in more detail in FIG. 13, shows a tow 2 unfolded after the process of embedding.

Намотку готового углеродного волокна, разделённого на углеродные жгуты 2, осуществляют на отдельные шпули. При этом, в случае необходимости жгуты 2 могут наматывать на катушки или бобины.The winding of the finished carbon fiber, divided into carbon strands 2, carried out on individual spools. In this case, in case of need, the harnesses 2 can be wound on coils or reels.

Установка для разделения углеродного волокна, показанная на фигурах 1, 2, 6, 7, 8 и 9, включает блок управления (на фигурах не показан), блок лазерной резки (на фигурах не показан) и блок вакуумной обработки точки реза (на фигурах не показан) углеродного волокна 1. Также установка содержит блок подачи (на фигурах не показан), блок площения однонаправленного углеродного волокна, блок обработки разрезанного углеродного волокна 1 и блок намотки готовых углеродных волокон 1 (на фигурах не показан). При этом блок лазерной резки выполнен с возможностью лазерной резки вдоль оси углеродного волокна 1, что обеспечивается за счёт того, что углеродное волокно линейно перемещают относительно лазерного луча. Кроме того, блок обработки разрезанного углеродного волокна 1 включает модуль обработки аппретом, показанный на фигуре 8, модуль сушки (на фигуре не показан) и модуль площения, показанный на фигуре 9.The carbon fiber separation unit shown in Figures 1, 2, 6, 7, 8 and 9 includes a control unit (not shown in the figures), a laser cutting unit (not shown in the figures) and a cutting point vacuum processing unit (not in the figures shown) carbon fiber 1. The installation also contains a feed unit (not shown in the figures), a unidirectional carbon fiber embedding unit, a cut carbon fiber processing unit 1 and a winding unit of the finished carbon fibers 1 (not shown in the figures). In this case, the laser cutting unit is made with the possibility of laser cutting along the axis of the carbon fiber 1, which is ensured by the fact that the carbon fiber is linearly moved relative to the laser beam. In addition, the processing unit of the cut carbon fiber 1 includes an applet processing module, shown in FIG. 8, a drying module (not shown in the figure), and a flattening module, shown in FIG. 9.

Блок управления включает управляющий компьютер (контроллер), который электрически соединён со всеми исполнительными элементами и блоками установки и выполнен с возможностью контроля и управления каждым из них.The control unit includes a control computer (controller), which is electrically connected to all actuators and installation units and configured to monitor and control each of them.

Блок лазерной резки выполнен с возможностью осуществления разрезов вдоль оси углеродного волокна 1 с помощью иттербиевого импульсного волоконного лазера со средней выходной мощностью 50 Вт, при этом разрезы обеспечиваются за счёт перемещения лазерного луча путём смещения системы зеркал от одной линии реза к другой. В случае увеличения ширины углеродного волокна 1 количество генерирующих лазерное излучение установок, требуемых для разреза углеродного волокна 1, может быть больше одной.The laser cutting unit is designed to make cuts along the axis of carbon fiber 1 using an ytterbium pulsed fiber laser with an average output power of 50 W, while the cuts are provided by moving the laser beam by shifting the mirror system from one cut line to another. In the case of increasing the width of carbon fiber 1, the number of laser-generating installations required to cut carbon fiber 1 may be more than one.

Блок вакуумной обработки точек реза углеродного волокна 1 включает всасывающие элементы (на фигурах не показан), соединённые с вакуумным насосом (на фигурах не показан).The vacuum processing unit for cutting points of carbon fiber 1 includes suction elements (not shown in the figures) connected to a vacuum pump (not shown in the figures).

Блок подачи включает пары подающих валов (на фигурах не показаны) и вал для центрирования однонаправленного углеродного волокна 1 (на фигурах не показан). Указанные элементы могут быть выполнены как часть установки, либо как самостоятельные устройства, что выбирается на этапе проектирования, но при любой компоновке контроль за ними осуществляется блоком управления.The feed unit includes a pair of feed rolls (not shown in the figures) and a shaft for centering the unidirectional carbon fiber 1 (not shown in the figures). These elements can be implemented as part of the installation, or as stand-alone devices, which is selected at the design stage, but with any arrangement, they are monitored by the control unit.

Блок площения однонаправленного углеродного волокна 1 включает инфракрасный излучатель (на фигурах не показан), который разогревает поверхность углеродного волокна 1.The block unidirectional carbon fiber 1 includes an infrared emitter (not shown), which heats the surface of the carbon fiber 1.

Блок обработки разрезанного углеродного волокна 1 может включать модуль совместной намотки разрезанного углеродного волокна 1 и бумажной ленты 3 на бобину 4, указанный модуль показан на фигуре 6. Кроме того, блок обработки разрезанного углеродного волокна может включать модуль размотки бобины 4 разрезанного углеродного волокна 1 и бумажной ленты 3. При этом указанные блоки позволяют осуществлять перевозку и хранение разрезанного углеродного волокна 1 без опасности его повреждения.The processing unit of the cut carbon fiber 1 may include a module for jointly winding the cut carbon fiber 1 and the paper tape 3 on the bobbin 4, the module shown is shown in figure 6. In addition, the processing unit of the cut carbon fiber may include a module for unwinding the bobbin 4 of the cut carbon fiber 1 and paper tape 3. At the same time these blocks allow for the transportation and storage of cut carbon fiber 1 without the danger of damage.

Модуль обработки разрезанного углеродного волокна 1 аппретом выполнен с возможностью пропускать каждый углеродный жгут 2 из разрезанного углеродного волокна 1 через струю аппрета 5, что показано на фигуре 8, при этом аппрет состоит из дистиллированной воды 98% и эпоксидного связующего 2%, в качестве которого было выбрано связующее HEXION EPI-REZ Resin 3522-W-60. Кроме того, модуль обработки разрезанного углеродного волокна 1 аппретом может быть выполнен с возможностью пропускать углеродные жгуты 2 через распылённый в атмосфере объёма камеры аппрет, что дополнительно требует наличие камеры.The processing module of the cut carbon fiber 1 is designed with the ability to pass each carbon harness 2 of the cut carbon fiber 1 through a stream of sizing 5, as shown in figure 8, while the sizing consists of 98% distilled water and an epoxy binder 2%, which selected binder HEXION EPI-REZ Resin 3522-W-60. In addition, the processing module cut carbon fiber 1 sizing can be performed with the ability to pass the carbon bundles 2 through sprayed in the atmosphere chamber volume sizing, which additionally requires the presence of the camera.

Модуль сушки включает сушильный шкаф (на фигурах не показан).The drying module includes a drying oven (not shown in the figures).

Модуль площения включает валы 6, показанные на фигуре 9, выполненные с возможностью подогрева.Module square includes shafts 6, shown in figure 9, made with the possibility of heating.

Блок намотки готовых углеродных волокон включает пару принимающих валов (на фигурах не показаны), регулятор натяжения (на фигурах не показан) однонаправленного углеродного волокна 1 и бобину (на фигурах не показана) для намотки готовых углеродных жгутов 2. Регулятор натяжения жгутов обеспечивает снижение вероятности обрыва филаментов однонаправленного углеродного волокна 1. При этом, в случае необходимости блок намотки готовых углеродных волокон может включать катушки или бобины.The winding unit of the finished carbon fibers includes a pair of receiving shafts (not shown in the figures), a tension regulator (not shown in the figures) unidirectional carbon fiber 1 and a bobbin (not shown in the figures) for winding the finished carbon strands 2. The tension regulator of the harness reduces the likelihood of breakage unidirectional carbon fiber filaments 1. In this case, if necessary, the winding unit of the finished carbon fibers may include coils or reels.

Claims (18)

1. Способ получения однонаправленного углеродного волокна, включающий лазерную резку углеродного волокна и вакуумную обработку места реза углеродного волокна путём подвода к месту реза всасывающего элемента, соединённого с вакуумным насосом, отличающийся тем, что осуществляют непрерывное или периодическое прямолинейное перемещение однонаправленного углеродного волокна, в процессе которого осуществляют площение углеродного волокна, лазерную резку вдоль оси углеродного волокна, затем осуществляют дополнительную обработку разрезанного углеродного волокна, включающую обработку аппретом, сушку и площение, после чего осуществляют намотку готовых углеродных волокон.1. A method of obtaining a unidirectional carbon fiber, including laser cutting of carbon fiber and vacuum processing of the carbon fiber cutting site by supplying a suction element connected to a vacuum pump to the cutting site, characterized in that the unidirectional carbon fiber is continuously or periodically displaced, during which Carbon fiber is flattened, laser cut along the carbon fiber axis, then additional processing is performed. th carbon fiber comprising a coupling agent treatment, drying and densification, followed by winding the finished carbon fiber. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе лазерной резки осуществляют по меньшей мере один разрез вдоль оси углеродного волокна.2. The method according to p. 1, characterized in that in the process of laser cutting at least one incision is made along the axis of the carbon fiber. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перемещение однонаправленного углеродного волокна осуществляют с регулируемым натяжением.3. The method according to p. 1, characterized in that the movement of unidirectional carbon fiber is carried out with adjustable tension. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе площения углеродного волокна осуществляют нагрев углеродного волокна с помощью по меньшей мере одного инфракрасного излучателя.4. The method according to p. 1, characterized in that in the process of carbon fiber absorption, the carbon fiber is heated with at least one infrared emitter. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе дополнительной обработки разрезанного углеродного волокна перед обработкой аппретом, сушкой и площением разрезанного углеродного волокна осуществляют совместную намотку разрезанного углеродного волокна и бумажной ленты на бобину и затем размотку образованной в результате этого бобины для осуществления обработки аппретом, сушки и площения разрезанного углеродного волокна.5. The method according to p. 1, characterized in that in the process of additional processing of the cut carbon fiber before processing the sizing, drying and spreading the cut carbon fiber, they jointly wind the cut carbon fiber and paper tape on the reel and then unwind the resulting reel to implement finish dressing, drying and spreading the cut carbon fiber. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительная обработка разрезанного углеродного волокна аппретом включает пропускание разрезанного углеродного волокна через струю аппрета или через распылённый в атмосфере аппрет.6. The method according to p. 1, characterized in that the additional processing of the cut carbon fiber sizing involves passing the cut carbon fiber through a sizing stream or through a sizing sprayed in the atmosphere. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительную обработку разрезанного углеродного волокна путём сушки и площения пропитанного углеродного волокна осуществляют с помощью по меньшей мере одного сушильного шкафа и по меньшей мере одного подогретого вала.7. The method according to p. 1, characterized in that the additional processing of the cut carbon fiber by drying and spreading the impregnated carbon fiber is carried out using at least one drying cabinet and at least one heated shaft. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что намотку готовых углеродных волокон осуществляют на отдельные шпули, или катушки, или бобины.8. The method according to p. 1, characterized in that the winding of the finished carbon fibers carried out on individual spools, or coils, or reels. 9. Установка для получения однонаправленного углеродного волокна, содержащая блок управления, блок лазерной резки и блок вакуумной обработки места реза углеродного волокна, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок подачи однонаправленного углеродного волокна, блок площения однонаправленного углеродного волокна, блок обработки разрезанного углеродного волокна и блок намотки готовых углеродных волокон, при этом блок лазерной резки выполнен с возможностью лазерной резки вдоль оси углеродного волокна, а блок обработки разрезанного углеродного волокна включает модуль обработки аппретом, модуль сушки и модуль площения.9. Installation for receiving unidirectional carbon fiber, comprising a control unit, a laser cutting unit and a carbon fiber cutting unit vacuum processing unit, characterized in that it further comprises a unidirectional carbon fiber supply unit, a unidirectional carbon fiber embedding unit, a cut carbon fiber processing unit and the winding unit of the finished carbon fibers, while the laser cutting unit is made with the possibility of laser cutting along the carbon fiber axis, and the processing unit is bonded carbon fiber coupling agent comprises a processing unit, the drying unit and densification module. 10. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что блок лазерной резки выполнен с возможностью осуществления по меньшей мере одного разреза вдоль оси углеродного волокна.10. Installation according to p. 9, characterized in that the laser cutting unit is made with the possibility of at least one cut along the axis of the carbon fiber. 11. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что блок вакуумной обработки места реза углеродного волокна включает всасывающий элемент, соединённый с вакуумным насосом.11. Installation under item 9, characterized in that the vacuum processing unit of the cutting site of carbon fiber includes a suction element connected to a vacuum pump. 12. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что блок подачи однонаправленного углеродного волокна включает по меньшей мере один подающий вал и по меньшей мере один вал для центрирования однонаправленного углеродного волокна.12. Installation according to claim 9, characterized in that the unidirectional carbon fiber feeding unit includes at least one feed shaft and at least one shaft for centering the unidirectional carbon fiber. 13. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что блок площения однонаправленного углеродного волокна включает по меньшей мере один инфракрасный излучатель.13. Installation according to p. 9, characterized in that the block unidirectional carbon fiber includes at least one infrared emitter. 14. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что блок обработки разрезанного углеродного волокна включает модуль совместной намотки разрезанного углеродного волокна и бумажной ленты на бобину и модуль размотки бобины разрезанного углеродного волокна и бумажной ленты.14. Installation according to claim 9, characterized in that the processing unit of the cut carbon fiber includes a module for co-winding the cut carbon fiber and a paper tape on a bobbin and a module for unwinding a bobbin of the cut carbon fiber and paper tape. 15. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что модуль обработки аппретом выполнен с возможностью пропускания разрезанного углеродного волокна через струю аппрета или через распылённый в атмосфере аппрет.15. Installation according to Claim. 9, characterized in that the processing module is adapted to transmit the cut carbon fiber through the sizing stream or through the sizing spray. 16. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что модуль сушки включает по меньшей мере один сушильный шкаф.16. Installation according to claim 9, characterized in that the drying module includes at least one drying cabinet. 17. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что модуль площения включает по меньшей мере один вал, выполненный с возможностью подогрева.17. Installation according to claim 9, characterized in that the area module includes at least one shaft configured for heating. 18. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что блок намотки готовых углеродных волокон включает по меньшей мере один принимающий вал и по меньшей мере один регулятор натяжения однонаправленного углеродного волокна, при этом он выполнен с возможностью намотки каждого углеродного волокна на отдельные шпули, или катушки, или бобины.18. Installation under item 9, characterized in that the block winding finished carbon fibers includes at least one receiving shaft and at least one tension regulator unidirectional carbon fiber, while it is made with the possibility of winding each carbon fiber on a separate spool, or coils, or reels.
RU2018123947A 2018-07-02 2018-07-02 Method of carbon fiber separation and installation for its implementation RU2687648C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018123947A RU2687648C1 (en) 2018-07-02 2018-07-02 Method of carbon fiber separation and installation for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018123947A RU2687648C1 (en) 2018-07-02 2018-07-02 Method of carbon fiber separation and installation for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2687648C1 true RU2687648C1 (en) 2019-05-15

Family

ID=66578907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018123947A RU2687648C1 (en) 2018-07-02 2018-07-02 Method of carbon fiber separation and installation for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2687648C1 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59157310A (en) * 1983-02-28 1984-09-06 Toyobo Co Ltd Synthetic yarn having thickness and thinness and its preparation
RU2011716C1 (en) * 1991-06-03 1994-04-30 Санкт-Петербургский институт легкой и текстильной промышленности им.С.М.Кирова Method and device for cloth cutting off and cutting edge fixing
US5496021A (en) * 1993-03-05 1996-03-05 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Method and apparatus for automated handling of cut material
WO2002031242A1 (en) * 2000-10-13 2002-04-18 Obs Inc. Fluid flow tow spreading device, ultrasonic tow spreading device, and tow spreading system
US20100107384A1 (en) * 2007-03-13 2010-05-06 Eads Deutschland Gmbh Spreading device for spreading out fiber filament bundles and spreading method carried out using the same
RU103534U1 (en) * 2010-12-23 2011-04-20 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") INSTALLATION FOR CARBON BARBAR
RU2437970C1 (en) * 2010-11-16 2011-12-27 Областное государственное учреждение "Агентство по инновациям и развитию" Device for division of carbon braid
EP2549010A1 (en) * 2010-03-19 2013-01-23 Toray Industries, Inc. Method for cutting carbon fiber base
US20140096783A1 (en) * 2012-10-10 2014-04-10 R.J. Reynolds Tobacco Company Filter material for a filter element of a smoking article, and associated system and method
CN203805036U (en) * 2014-03-05 2014-09-03 昆山盛夏复合材料科技有限公司 Cutter structure of carbon fiber cutting machine

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59157310A (en) * 1983-02-28 1984-09-06 Toyobo Co Ltd Synthetic yarn having thickness and thinness and its preparation
RU2011716C1 (en) * 1991-06-03 1994-04-30 Санкт-Петербургский институт легкой и текстильной промышленности им.С.М.Кирова Method and device for cloth cutting off and cutting edge fixing
US5496021A (en) * 1993-03-05 1996-03-05 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Method and apparatus for automated handling of cut material
WO2002031242A1 (en) * 2000-10-13 2002-04-18 Obs Inc. Fluid flow tow spreading device, ultrasonic tow spreading device, and tow spreading system
US20100107384A1 (en) * 2007-03-13 2010-05-06 Eads Deutschland Gmbh Spreading device for spreading out fiber filament bundles and spreading method carried out using the same
EP2549010A1 (en) * 2010-03-19 2013-01-23 Toray Industries, Inc. Method for cutting carbon fiber base
JP5709059B2 (en) * 2010-03-19 2015-04-30 東レ株式会社 Cutting method of carbon fiber substrate
RU2437970C1 (en) * 2010-11-16 2011-12-27 Областное государственное учреждение "Агентство по инновациям и развитию" Device for division of carbon braid
RU103534U1 (en) * 2010-12-23 2011-04-20 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") INSTALLATION FOR CARBON BARBAR
US20140096783A1 (en) * 2012-10-10 2014-04-10 R.J. Reynolds Tobacco Company Filter material for a filter element of a smoking article, and associated system and method
CN203805036U (en) * 2014-03-05 2014-09-03 昆山盛夏复合材料科技有限公司 Cutter structure of carbon fiber cutting machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107002316B (en) The manufacturing method and manufacturing device of the fine fibre bundle in part point, the fine fibre bundle in part point
RU2632298C2 (en) Method for fibrous blank manufacturing
TWI720150B (en) Fiber reinforced resin molding material and manufacturing method thereof
CN109312503A (en) The fine fibre bundle in part point and its manufacturing method and the fiber-reinforced resin moulding material and its manufacturing method that have used the fine fibre bundle in part point
DE69504970T2 (en) DEVICE AND METHOD FOR OPENING UP A NUMBER OF STRands
CN109414886A (en) Divide the manufacturing method of fine fibre bundle and divides fine fibre bundle and use a point fiber-reinforced resin moulding material and its manufacturing method for fine fibre bundle
KR102253926B1 (en) Method for producing partial fiber bundles, partial fiber bundles, and fiber-reinforced resin molding materials using partially branched fiber bundles, and method for producing the same
KR102253276B1 (en) Partially branched fiber bundle and method for producing same, and fiber-reinforced resin molding material using partly branched fiber bundle and method for producing same
CN116214956A (en) Materials comprising shape memory alloy wires and methods of making these materials
US3977069A (en) Process and apparatus for production of precision cut lengths of metal wires and fibers
RU2687648C1 (en) Method of carbon fiber separation and installation for its implementation
KR101824206B1 (en) Energy harvester using piezoelectric fiber comprising elasticity material and manufaturing method thereof
DE3887045T2 (en) Device and method for winding several threads soaked in thermoplastic resin and product made therewith.
CN112981668B (en) Production process and equipment of high-strength steel wire cloth
RU2632300C2 (en) Loading device for controlled stacking of beams of fitting fibers
JP2010501367A (en) Method for manufacturing a prepreg
KR101705963B1 (en) Tirecord and spandex using using piezoelectric fiber, energy harvester using the same and manufaturing method thereof
KR20160089061A (en) the spreading apparatus and the spreading system of yarn therewith
TWI823098B (en) Method for manufacturing carbon fiber bundles introduced into notches, carbon fiber rolls, and methods for manufacturing carbon fiber rolls
KR101795915B1 (en) Tirecord and spandex using using piezoelectric fiber, energy harvester using the same and manufaturing method thereof
KR101763517B1 (en) Energy harvester using piezoelectric fiber comprising light emitting material and manufacturing method thereof
TWI696733B (en) Manufacturing method of blended yarn, blended yarn, and manufacturing method of woven fabric or knitted fabric
DE102011106865A1 (en) Continuous production method for producing fiber-reinforced plastic profiles of any cross-sectional shape using web technology, involves forming a hollow textile structure and preparing the end section of hollow textile structure
DE102016110848A1 (en) Method and device for producing a preform
CN105565033B (en) A kind of automatic winder of magic tape