TWI489023B - Prepreg impregnation equipment - Google Patents

Description

預浸材含浸設備

本發明是有關於一種紡織材料的處理設備，特別是指一種預浸材含浸設備。

如圖1、圖2、圖3所示，新型第174678號專利案所揭露的纖維含浸纏繞機10具有一升降塔11、一張力調整裝置12、二樹脂儲存管13及一樹脂回收單元14。

該升降塔11具有一外管111，一插置於該外管111的內管112，分別安裝於該內管112的二碳纖維紗軸113，及分別安裝於該外管111且位於該二碳纖維紗軸113下方的二下紗固定穿道114。

該張力調整裝置12具有分別安裝在該二下紗固定穿道114下方的二滾輪組121，每一滾輪組121分別具有彼此嚙合用以挾帶一紗線15的一主動輪122和一被動輪123，且該主動輪122被一馬達124傳動。

該等樹脂儲存管13分別安裝在該二滾輪組121下方，供該紗線15含浸樹脂。

該樹脂回收單元14具有一回收槽141、數導引滾軸142及一紙捲143。

該紗線15從該碳纖維紗軸113出發，依序經過該下紗固定穿道114、該滾輪組121、該樹脂儲存管13含浸樹脂後，再經由該等滾軸142的導引黏貼在該紙捲143上。

該纖維含浸纏繞機10雖然具有可以使該紗線15含浸 樹脂成為一預浸材16的使用功能，但是存有下列缺點：

一、該紗線15進入該樹脂儲存管13進行含浸作業時，並未藉由其他元件使該紗線15的纖維線張開，導致含浸不均勻，造成該預浸材16的品質不佳。

二、該纖維含浸纏繞機10先藉由該滾輪組121挾帶同時調整該紗線15的張力，含浸作業結束後又藉由數導引滾軸142的導引纏繞在該紙捲143上，該紗線15極易因為與輪體摩擦造成斷線，影響該預浸材16的品質。

因此，本發明之目的，是在提供一種可以提昇預浸材品質的預浸材含浸設備。

於是，本發明預浸材含浸設備，包含一纖維供給單元、一承架、一含浸單元、一導塊、一導引單元、一捲收輪及一控制單元。

該纖維供給單元包括可供應一纖維束的一第一纖維供給輪。

該承架安裝在該纖維供给單元後側。

該含浸單元包括一安裝在該承架內的樹脂槽，位於該樹脂槽內的樹脂，及一安裝於該承架且局部位於該樹脂槽內的含浸輪。

該導塊安裝於該承架且位於該第一纖維供給輪與該含浸輪之間，具有至少一導孔。

該導引單元包括一安裝於該承架且位於該第一張力調整塊與該含浸輪之間的第一導引輪，及一安裝於該承架且 位於該含浸輪後側的第二導引輪。

該捲收輪安裝在該承架後側。

該控制單元包括一安裝在該樹脂槽底側的加熱器，及一與該加熱器電連接的控制箱，用以控制該樹脂的溫度。

其中，該纖維束自該第一纖維供給輪出發，經過該導塊的導孔、該第一導引輪後進入該樹脂槽內並貼覆於該含浸輪變成一預浸材，然後通過該第二導引輪被該捲收輪捲收。

本發明的功效在於：藉由該纖維束被導入該樹脂槽浸置該樹脂時，同時貼覆於該含浸輪使該纖維束被展開，可以有效提昇該纖維束的纖維線的含浸效果，可以提昇該預浸材的品質。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在詳細說明前要注意的是，在整篇說明書中所使用的相對位置用語，例如“前”、“後”，是以各圖所示暨正常使用方位為基準。

如圖4、圖5所示，本發明預浸材含浸設備一較佳實施例包含一纖維供給單元30、一承架40、一含浸單元50、一導塊61、一張力調整塊62、一導引單元70、一捲收輪80、一離型紙供給單元81(見圖6)及一控制單元90。

該纖維供給單元30包括可供給一纖維束100的一第一 纖維供給輪31，及一位於該第一纖維供給輪31與該承架40之間的第二纖維供給輪32。

該纖維束100可為碳纖維束、玻璃纖維束、克維拉纖維束。

該承架40安裝在該纖維供给單元30後側，包括相互間隔的二L型塊體。

該含浸單元50包括一安裝在該承架40內的樹脂槽51，位於該樹脂槽51內的樹脂52，及一安裝於該承架40且局部位於該樹脂槽51內浸置該樹脂52的含浸輪53。

該導塊61為一倒L形塊，安裝於該承架40且位於該第一纖維供給輪31與該含浸輪53之間，具有沿前後方向設置的至少一導孔611。

該張力調整塊62安裝於該承架40且位於該導塊61與該含浸輪53之間，具有沿前後方向設置的二長條孔621，且藉由二螺栓63分別鎖入該等長條孔621與該承架40，使該張力調整塊62獲得定位，當旋鬆該二螺栓63調整該張力調整塊62的前後位置，就可以改變該張力調整塊62與該第一導引輪71之間的距離，進而產生調整該纖維束100張力的效果。

該導引單元70包括一安裝於該承架40且位於該導塊61與該張力調整塊62、該含浸輪53之間的第一導引輪71，及一安裝於該承架40且位於該含浸輪53後側的第二導引輪72。

該捲收輪80安裝在該承架40後側。

如圖6所示，該離型紙供給單元81包括一安裝在該承架40與該捲收輪80之間用以供應一離型紙82的離型紙供給輪83。

如圖4、圖5所示，該控制單元90包括一安裝在該樹脂槽51底側的加熱器91，及一與該加熱器91電連接的控制箱92，可以藉由該控制箱92令該加熱器91對該樹脂槽51進行加熱，進而控制該樹脂52的溫度，本發明藉由該控制箱92與該加熱器91的配合，使該樹脂52的溫度範圍為室溫至400℃。

較佳地，該控制箱92同時與該第一纖維供給輪31、該第二纖維供給輪32、該第一導引輪71、該第二導引輪72、該捲收輪80、該離型紙供給輪83(見圖6)電連接，可以控制該等輪體的轉速，進而可以控制該纖維束100的供給速度及一預浸材101的捲收速度。

使用時，該纖維束100自該第一纖維供給輪31出發，然後穿過該導塊61的導孔611，經過該第一導引輪71頂部，該張力調整塊62底部，接著進入該樹脂槽51浸置該樹脂52，並貼覆在該含浸輪53的底部輪面外被展開，藉此可以有效提昇該纖維束100的纖維線的含浸效果，同時該纖維束100成為該預浸材101，然後該預浸材101繞經該第二導引輪72的頂部，最後被該捲收輪80捲收。

如圖6所示，當該預浸材101繞經該第二導引輪72的頂部，配合該離型紙供應輪83供應該離型紙82，可以將該預浸材101黏貼在該離型紙82上成為預浸材捲102，最後 藉由該捲收輪80捲收該預浸材捲102。

值得說明的是，該第二纖維供給輪32可以供給另一纖維束(圖未示)，可以藉由上述設備成為預浸材，也可以與該纖維束100同時浸置成為混層預浸材。

歸納上述，本發明預浸材含浸設備具有如下所述之功效及優點，故確實能達成發明目的：

一、本發明將該纖維束100導入該樹脂槽51浸置該樹脂52時，該纖維束100同時貼覆在該含浸輪53的底部輪面外使該纖維束100被展開，藉此可以有效提昇該纖維束100的纖維線的含浸效果，也可提昇該預浸材101的疊置品質，最終可以提昇藉由該預浸材101製成的複合材料的機械性質，例如強度、剛性。

二、本發明藉由藉由該張力調整塊62與該第一導引輪71的配合調整該纖維束100的張力，可以減少該纖維束100與輪體的摩擦，可以減少該纖維束100的纖維線因為摩擦產生斷線，可以提昇該預浸材101的品質。

三、本發明藉由該控制箱92可以控制該樹脂52的溫度，使本發明可以適用熱固型樹脂、熱塑型樹脂、熱融型樹脂，具備可以適用不同樹脂系統的多功能使用特性，此外，本發明相較於一般纖維含浸設備只能適用一種樹脂，本發明可以大幅降低生產設備成本。

四、本發明藉由該控制箱92可以控制該第一纖維供給輪31、該第二纖維供給輪32、該第一導引輪71、該第二導引輪72、該捲收輪80的轉速，進而可以控制該纖維束100 的移動速度，使本發明可以容易控制不同纖維束100含浸不同樹脂52的品質。

五、本發明藉由該離型紙供應輪83供應該離型紙82，可以將該預浸材101黏貼在該離型紙82上成為預浸材捲102。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

30‧‧‧纖維供給單元

31‧‧‧第一纖維供給輪

32‧‧‧第二纖維供給輪

40‧‧‧承架

50‧‧‧含浸單元

51‧‧‧樹脂槽

52‧‧‧樹脂

53‧‧‧含浸輪

61‧‧‧導塊

611‧‧‧導孔

62‧‧‧張力調整塊

621‧‧‧長條孔

63‧‧‧螺栓

70‧‧‧導引單元

71‧‧‧第一導引輪

72‧‧‧第二導引輪

80‧‧‧捲收輪

81‧‧‧離型紙供給單元

82‧‧‧離型紙

83‧‧‧離型紙供給輪

90‧‧‧控制單元

91‧‧‧加熱器

92‧‧‧控制箱

100‧‧‧纖維束

101‧‧‧預浸材

102‧‧‧預浸材捲

圖1是台灣新型第174678號專利案的前視圖；圖2是一採自圖1的局部側視圖，顯示一張力調整裝置；圖3是一採自圖1的局部側視圖，顯示一樹脂回收單元；圖4是本發明預浸材含浸設備一較佳實施例的一前視圖；圖5是該較佳實施例的一局部俯視圖；及圖6是一類似圖4的視圖，顯示製做預浸材捲的狀態。

30‧‧‧纖維供給單元

31‧‧‧第一纖維供給輪

32‧‧‧第二纖維供給輪

40‧‧‧承架

50‧‧‧含浸單元

51‧‧‧樹脂槽

52‧‧‧樹脂

53‧‧‧含浸輪

61‧‧‧導塊

62‧‧‧張力調整塊

70‧‧‧導引單元

71‧‧‧第一導引輪

72‧‧‧第二導引輪

80‧‧‧捲收輪

90‧‧‧控制單元

91‧‧‧加熱器

92‧‧‧控制箱

100‧‧‧纖維束

101‧‧‧預浸材

Claims (4)

1. 一種預浸材含浸設備，包含：一纖維供給單元，包括可供應一纖維束的一第一纖維供給輪；一承架，安裝在該纖維供給單元後側；一含浸單元，包括一安裝在該承架內的樹脂槽，位於該樹脂槽內的樹脂，及一安裝於該承架且局部位於該樹脂槽內的含浸輪；一導塊，安裝於該承架且位於該第一纖維供給輪與該含浸輪之間，具有至少一導孔；一導引單元，包括一安裝於該承架且位於該導塊與該含浸輪之間的第一導引輪，及一安裝於該承架且位於該含浸輪後側的第二導引輪；一張力調整塊，安裝於該承架且位於該第一導引輪與該含浸輪之間，藉由調整該張力調整塊的前後位置調整該纖維束的張力；一捲收輪，安裝在該承架後側；及一控制單元，包括一安裝在該樹脂槽底側的加熱器，及一與該加熱器電連接的控制箱，用以控制該樹脂的溫度；其中，該纖維束自該第一纖維供給輪出發，經過該導塊的導孔、該第一導引輪、該張力調整塊後進入該樹脂槽內並貼覆於該含浸輪變成一預浸材，然後通過該第二導引輪被該捲收輪捲收。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的預浸材含浸設備，其中，該控制箱與該捲收輪電連接，用以控制該預浸材的捲收速度。
3. 根據申請專利範圍第1項所述的預浸材含浸設備，其中，該纖維供給單元還包括一位於該第一纖維供給輪與該承架之間的第二纖維供給輪。
4. 根據申請專利範圍第1項至第3項任一項所述的預浸材含浸設備，還包含一離型紙供給單元，包括可供應一離型紙的一離型紙供給輪，該預浸材通過該第二導引輪後黏貼在該離型紙上成為一預浸材捲。