一种简易碳纤维预浸料制备仪器的制作方法

[0001]
本实用新型属于碳纤维复材检测领域，具体是一种简易碳纤维预浸料制备仪器。


背景技术：

[0002]
碳纤维(cfs)是一种碳含量大于90％的高强度特种纤维。由于该材料具有高强、高模、耐高温、耐疲劳、导电、导热等特性,作为理想的增强和功能材料，被广泛应用于航空、航天等高科技领域及化工、电子、冶金、汽车、医疗和体育等民用领域。
[0003]
预浸料是把基体浸渍强化纤维中制成的预浸片材产品，是复合材料的中间材料。碳纤维预浸料是由增强体，如碳纤维纱、树脂基体、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，又名碳纤维预浸布。碳纤维预浸料具有强度高、密度小、可塑性好、耐腐蚀、寿命长等优点。广泛应用于钓具、运动器材、体育用品、航空航天等领域，军事上用于制造火箭、导弹、卫星、雷达、防弹车、防弹衣等重要军工产品。
[0004]
目前一台预浸料制备机器，即便是小型的也要数百万人民币，航空级预浸料制备机更是需要数千万人民币。并且一般预浸料机器一旦开工一次性所制预浸料较多，远远超过了试验用所需预浸料，不仅不便于保存，更造成了极大的浪费，所需时间、空间、人力、金钱成本较高。这些因素导致一些实验室根本无力承担自制预浸料，对于预浸料的研发过程和后期复材的试验均造成了极大的困难。
[0005]
现有的一些科研机构除非拥有较大财力，可以自主选择购置预浸料制备机器，否则只能选择依托预浸料生产厂商进行合作。这也容易造成生产与研发的混乱，极易产生资源的浪费。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型所解决的技术问题在于提供一种简易碳纤维预浸料制备仪器。
[0007]
实现本实用新型目的的技术解决方案为：
[0008]
一种简易碳纤维预浸料制备仪器，包括主动缠绕辊、磁粉阻尼电机、退纱辊、展纱辊组、浸胶槽、平移滑块、导向杆、平移台、卷丝滚筒、平行导辊。
[0009]
其中，退纱辊用来固定纤维轴；展丝辊组用来对未浸胶前和浸胶后的纤维进行展丝、刮胶；设置浸胶槽用来盛放配置好的树脂胶液，浸润纤维；主动缠绕辊用于控制卷丝滚筒的旋转，卷丝滚筒上放置离型纸，按照固定速度进行旋转，将浸胶后的纤维缠绕在离型纸上；设有磁粉阻尼电机可以用来控制纤维缠绕张力；以及导向杆用于移动平移台、滑块用于固定平移台，通过频率调节器调节导向杆的转动速度，控制平移台的平移速率，调节缠绕在离型纸上的纤维圈数，最终控制所制预浸料的面密度。
[0010]
卷丝滚筒置于预浸料制备仪器左侧，与主动缠绕辊焊接为一体，可以按照固定速率进行单向旋转，滚筒表面刻有凹槽线，该凹槽线包含一条平行于滚筒的直线，以及数条与直线成固定角度的斜线，可以根据需要将所制预浸料裁成不同方向铺层的预浸布，如 30
°
、45
°
、60
°
。
[0011]
平移台置于预浸料制备仪器右侧，平移台下端左右两侧分别连接有两块平移滑块，平移滑块紧扣于两根平行导辊，确保平移台前后移动时不发生偏离，平移台通过滑块在平行导辊上前后移动。
[0012]
进一步的，磁粉阻尼电机和退纱辊置于主动平移台最上端，分别用于控制退纱中的张力和固定碳纤维轴；
[0013]
进一步的，展丝滑轮共有13个，按照顺序从高到低排列的4个导辊主要用于纤维浸胶前展纱，最低位置的导辊主要用于纤维浸胶，中间位置的8个导辊主要用于纤维浸胶后展纱；
[0014]
进一步的，浸胶槽置于主动平移台面上，内部可放置配置完成的树脂，用于纤维浸渍树脂；
[0015]
进一步的，导向杆位于平移台下方，通过螺丝与平移台连接，通过链条与电机相连，控制电机转动频率，进而控制导向杆旋转速率，进而控制平移台位移速度。
[0016]
进一步的，仪器通过电动控制。
[0017]
本实用新型与现有技术相比，其显著优点如下：
[0018]
(1)本实用新型的预浸料制备仪器，可根据要求制备出不同面密度和纤维方向的预浸布；
[0019]
(2)本实用新型的预浸料制备仪器，一次可制作约2m2预浸布，足够满足试验用，避免了浪费；
[0020]
(3)本实用新型的预浸料制备仪器各组成部分之间采用可拆卸式螺栓连接，易于拆卸和安装，并且只需一人就可操作该仪器，完成预浸料制备。
附图说明
[0021]
图1为简易碳纤维预浸料制备仪器图。
[0022]
1-主动缠绕辊，2-磁粉阻尼电机，3-退纱辊，4-展纱辊组，5-浸胶槽，6-平移滑块， 7-导向杆，8-平移台，9-卷丝滚筒，10-平行导辊。
具体实施方式
[0023]
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
[0024]
如图1所示，本实用新型的目的在于提供一种简易碳纤维预浸料制备仪器，其包括：主动缠绕辊1、磁粉阻尼电机2、退纱辊3、展纱辊组4、浸胶槽5、平移滑块6、导向杆7、平移台8，卷丝滚筒9，平行导辊10。
[0025]
碳纤维预浸料制备仪器各部分之间的连接均采用可拆卸式螺栓连接，
[0026]
碳纤维预浸料制备仪器各部分安装于一台钢铁架构上，可放于地面，占地面积约4
ꢀ㎡
。
[0027]
卷丝滚筒置于预浸料制备仪器左侧，与主动缠绕辊焊接为一体，可以按照固定速率进行单向旋转，滚筒表面刻有凹槽线，该凹槽线包含一条平行于滚筒的直线，以及数条与直线成固定角度的斜线，可以根据需要将所制预浸料裁成不同方向铺层的预浸布，如 30
°
、45
°
、60
°
。
[0028]
平移台置于预浸料制备仪器右侧，平移台下端左右两侧分别连接有两块平移滑
块，平移滑块紧扣于两根平行导辊，平移台通过滑块在平行导辊上前后移动。磁粉阻尼电机和退纱辊置于主动平移台最上端，分别用于控制退纱中的张力和固定碳纤维轴。
[0029]
展丝滑轮共有13个，按照顺序从高到低排列的4个导辊主要用于纤维浸胶前展纱，最低位置的导辊主要用于纤维浸胶，中间位置的8个导辊主要用于纤维浸胶后展纱。
[0030]
浸胶槽置于主动平移台面上，内部可放置配置完成的树脂，用于纤维浸渍树脂；导向杆位于平移台下方，通过螺丝与平移台连接，通过链条与电机相连，控制电机转动频率，进而控制导向杆旋转速率，进而控制平移台位移速度。
[0031]
下面提供一种具体的简易碳纤维预浸料制备仪器：
[0032]
一种简易碳纤维预浸料制备仪器，其包括：主动缠绕辊1、磁粉阻尼电机2、退纱辊3、展纱辊组4、浸胶槽5、平移滑块6、导向杆7、平移台8，卷丝滚筒9，平行导辊 10。
[0033]
整台仪器由不锈钢金属框架搭建而成，各部位分别通过可拆卸螺栓进行连接，占地面积约3m2，框架结构分为左右两个架构，左边架构高约85cm、宽60cm、长190cm，用于承载主动缠绕辊和卷丝滚筒，右边架构高68cm、宽45cm、长190cm，用于承载磁粉阻尼电机、退纱辊、展纱辊组、浸胶槽、平移滑块、导向杆和平行导辊。
[0034]
主动缠绕辊长130cm，安装于卷丝滚筒内，与卷丝滚筒通过钢板焊接在一起，主动缠绕辊通过链条与电机连接，位于水平面95cm高度。
[0035]
卷丝滚筒水平放置，长110cm，直径为60cm，表面刻有水平凹槽线一条，与水平凹槽线成30
°
、45
°
、60
°
夹角凹槽线各一条。主动缠绕辊承载卷丝滚筒，通过轴承组件和螺栓连接在左框架。
[0036]
导向杆与平行导辊位于同一水平位置，高70cm、长154cm，略高于右边架构；平移台长70cm、宽60cm，平移台下边两边分别使用螺栓连接有4块滑块，左右各两块，滑块正好嵌入平行导辊，两组滑块之间距离与两根平行导辊之间的距离相同，均为45cm。
[0037]
平移台台面用于放置浸胶槽，垂直于平移台连接有一支撑板，支撑板上依次放置展纱辊，其中靠近平移台面3cm的展纱辊为展纱辊组垂直高度最低的展纱辊，用于纤维浸没胶液，另有8根在距离平移台高5～7cm处。
[0038]
磁粉阻尼电机和退纱辊位于同一水平线，高度为170cm，从左向右相距15cm；退纱辊右侧依次安装4根展纱辊，其中最高展纱辊位于退纱辊右侧15cm，水平高度为 215cm，最高展纱辊垂直下端另有一展纱辊，高152cm，此展纱辊水平位置右侧15cm 有一展纱辊、左侧10cm距地面125cm有一展纱辊。
[0039]
具体实施过程中通过电气控制，操作简单，仅需1人。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除