[發(fā)明專利]一種無空隙預(yù)浸帶制備設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410072640.3
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103817819A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李煒;李蓓蓓
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: B29B15/10
• 分類號: B29B15/10;B29B13/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無空隙預(yù)浸帶制備設(shè)備。

背景技術(shù)

航空復(fù)合材料用預(yù)浸帶對帶寬、樹脂含量、克重等要求都很嚴(yán)格。預(yù)浸帶樹脂含量控制精度為±1％，寬度控制公差為±0.15mm。目前常采用熱熔法制備預(yù)浸帶，加工時，很難保證很多根纖維束浸漬熔融樹脂后，仍能保持排列平整并在相鄰兩根纖維束之間無空隙，從而造成預(yù)浸帶表面的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠保證纖維束在浸漬熔融樹脂后，相鄰纖維束之間無空隙。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種無空隙預(yù)浸帶制備設(shè)備，包括管式加熱爐，其特征在于：在管式加熱爐內(nèi)靠近出口位置處設(shè)有固定桿組件，管式加熱爐內(nèi)的溫度與樹脂體系熱熔溫度相匹配，熱熔后浸漬樹脂的平行排列的纖維束進(jìn)入管式加熱爐后以S形繞過固定桿組件出管式加熱爐，固定桿組件包括至少2根固定桿，每根固定桿的表面溫度與樹脂體系熱熔溫度相匹配，每根固定桿與纖維束的接觸面為曲面，每根固定桿與纖維束的接觸面的角度可調(diào)，其每根固定桿的位置上下和/或左右可調(diào)。

優(yōu)選地，所述固定桿采用碳石墨、陶瓷、鎳合金、或石英制得，在其表面涂有特氟龍涂層。

優(yōu)選地，所述固定桿組件還包括位于兩側(cè)的支撐板，在支撐板上開有至少一根豎直的直槽和/或至少一根與豎直線呈一夾角的斜槽，直槽和/或斜槽的數(shù)量與所述固定桿的數(shù)量相同，每根固定桿的兩端分別插入同側(cè)的直槽或斜槽內(nèi)使得每根固定桿可繞自身軸線轉(zhuǎn)動外還可沿著對應(yīng)的直槽或斜槽調(diào)整位置。

熱熔后浸漬樹脂的纖維束，經(jīng)管式加熱爐，以S形繞過固定桿組件，由于管式爐內(nèi)熱量分布不均勻，同一平面上的氣壓差，形成了氣壓梯度，水平氣壓梯度會使得預(yù)浸紗束相互靠攏，從而消除了紗束間空隙，形成無空隙預(yù)浸帶。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種無空隙預(yù)浸帶制備設(shè)備的主視圖

圖2為本發(fā)明提供的一種無空隙預(yù)浸帶制備設(shè)備的俯視圖；

圖3為本發(fā)明提供的一種固定桿示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的一種固定桿安裝方式示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的一種固定桿組件結(jié)構(gòu)主視圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

結(jié)合圖1及圖2，本發(fā)明提供的一種無空隙預(yù)浸帶制備設(shè)備包括管式加熱爐2，浸漬樹脂的纖維束1進(jìn)入管式加熱爐2。管式加熱爐2內(nèi)的溫度與管式加熱爐2內(nèi)固定桿組件3中的固定桿3.1、固定桿3.2及固定桿3.3表面溫度應(yīng)該根據(jù)預(yù)浸紗內(nèi)樹脂熔融溫度選擇，一般在100～500℃。管式加熱爐2輻射熱量使得預(yù)浸紗內(nèi)樹脂加熱至到軟化點(diǎn)，這會引起液體潤濕現(xiàn)象，預(yù)浸紗孔隙率減少，導(dǎo)致預(yù)浸紗頸縮。固定桿組件3位于管式加熱爐2內(nèi)出口處，固定桿數(shù)一般為2-5個，這里以3個為例，即固定桿3.1、固定桿3.2、固定桿3.3。浸漬樹脂的纖維束1以S形繞過固定桿3.1、固定桿3.2、固定桿3.3。浸漬樹脂的纖維束1從固定桿3.1上方繞過，再引到固定桿3.2，從下方繞過，接著從固定桿3.3上方繞過。由于管式加熱爐2內(nèi)熱量分布不是很均勻，使同一平面產(chǎn)生氣壓差異形成了氣壓梯度。第一個氣壓梯度是在與固定桿3.1接觸的浸漬樹脂纖維束1的下層，第二個氣壓梯度是與固定桿3.2接觸浸漬樹脂纖維束1的上層，第三個氣壓梯度是在與固定桿3.3接觸的是浸漬樹脂纖維束1的下層。

固定桿示意圖以如圖3為例，固定桿3.1、固定桿3.2、或固定桿3.3形狀是將正五邊形的一個表面改為圓曲面，可以采用材料是碳石墨、陶瓷、鎳合金、或石英等，表面涂有特氟龍涂層，防止浸漬樹脂的纖維束1粘結(jié)在固定桿上。固定桿3.1、固定桿3.2、或固定桿3.3形狀可以將其它多邊形如三角形、四邊形或五邊形等的一個表面改為曲面，比如是圓、橢圓，與浸漬樹脂的纖維束1接觸的表面是曲面。固定桿組件3采用材料可以是碳石墨。

如圖4所示，將固定桿組件3裝在支撐板6上，用鎖緊螺母8將固定桿鎖緊。

固定桿組件結(jié)構(gòu)主視圖以圖5為例。支撐板6固定在支撐座3上，在支撐板6開3處平行四邊形的孔洞7，在本實(shí)施例中，三個孔洞7中一個為豎直的，兩個為傾斜的且傾斜方向相反。將固定桿3.1、固定桿3.2、固定桿3.3的兩端分別插入一個孔洞7中，固定桿3.1、固定桿3.2、固定桿3.3本身可以繞自身軸線自轉(zhuǎn)動，同時還可以沿著孔洞7移動，使得上下、左右位置可調(diào)，這樣可以改變固定桿3.1、固定桿3.2、固定桿3.3與浸漬樹脂的纖維束1接觸角及固定桿間中心距離。固定桿與浸漬樹脂的纖維束1的接觸角變化范圍為0～90°。這樣就可以實(shí)現(xiàn)氣壓梯度調(diào)整。實(shí)現(xiàn)氣壓梯度調(diào)整措施有：(1)增加固定桿中心距離，氣壓梯度降低；(2)增加固定桿與浸漬纖維束接觸角，氣壓梯度增加。