[發(fā)明專利]一種碳纖維預浸料的涂敷裝置

在審

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• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105599322A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 陸星宇;王愛國;張鳳翻;于華;趙志斌
• 申請（專利權）人: 四川省新萬興碳纖維復合材料有限公司
• 主分類號: B29C70/50
• 分類號: B29C70/50;B29C70/54
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐

技術領域

本發(fā)明屬于碳纖維預浸料生產設備技術領域，具體涉及一種碳纖維預浸料的涂敷裝置。

背景技術

碳纖維是一種新型纖維狀碳材料，它具有強度高、密度小、耐腐蝕、耐高溫、導電等多種寶貴的力學、熱學和電學性能，因此被廣泛應用于航天航空、國防軍工、電力、體育等眾多領域，碳纖維預浸料是絕大多數(shù)碳纖維制品生產加工過程中的中間產品，預浸料再經裁切、鋪貼、定模、固化等一系列工藝后制成碳纖維制品，即碳纖維絲經過梳理展平，表面敷以高分子樹脂膜，在一定壓力、溫度條件下，樹脂膜浸透至纖維絲間，將纖維絲粘連成整體，后經壓平呈無維布狀，再經冷卻定型后稱為碳纖維預浸料，此生產過程成為浸膠生產；在浸膠生產過程中制得高分子樹脂膜的工藝被稱為涂膠生產。

現(xiàn)有技術如圖1所示，熱塑性樹脂經過擠出機擠出，和碳纖維束一起進入成型模中，在其中完成涂膠過程，后經定型、冷卻、牽引、收卷等制得碳纖維預浸料。但是成型模中壓入熱塑性樹脂工藝適用于樹脂粘度相對較低或碳纖維厚度低的情況，當樹脂粘度較高或浸漬的碳纖維較厚時，樹脂壓入碳纖維中會造成厚度不均勻、單位面積壓入的樹脂克重嚴重失衡的問題。采用這種工藝制備時，碳纖維容易拉毛，在成型模中壓力大易被拉斷，并且在密閉的成型模中壓入樹脂，不易觀察樹脂壓入情況，浸膠過程無法得到及時控制，并且采用這種工藝還造成樹脂的大量浪費。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種碳纖維預浸料的涂敷裝置，以解決上述問題。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的，采用的技術方案為：

一種碳纖維預浸料的涂敷裝置，沿碳纖維走向，該裝置包括前工段單元、涂敷單元和后工段單元，所述前工段單元將碳纖維導入涂敷單元，所述涂敷單元包括計量輥、涂敷輥和擠出機，擠出機設有涂布頭，所述涂布頭位于涂敷輥上方，所述計量輥和所述涂敷輥間留有可供碳纖維通過的間隙，且該間隙間距可調，涂敷輥上設有去除其表面殘留樹脂的除膠器，所述后工段單元包括檢測裝置和傳感控制裝置。

優(yōu)選的，所述計量輥相對所述涂敷輥可移動，所述計量輥通過傳感控制裝置與所述檢測裝置閉環(huán)連接，所述傳感控制裝置包括傳感器和控制器，其中控制器控制所述計量輥移動。

優(yōu)選的，所述檢測裝置為厚度檢測儀。

優(yōu)選的，所述后工段單元還包括成型裝置、定型輥、冷卻裝置、牽引裝置、切邊裝置、收卷裝置，所述檢測裝置位于所述冷卻裝置和所述牽引裝置之間。

優(yōu)選的，所述涂敷輥與碳纖維走向同向轉動。

本發(fā)明的有益效果是：

一、本發(fā)明將熔融樹脂涂敷在涂敷輥上，涂敷輥和碳纖維接觸且運行方向同向，將樹脂轉移到碳纖維表面，計量輥和涂敷輥之間間隙間距可調，因此，涂敷到碳纖維上的樹脂的量也不同，從而控制涂敷克重，優(yōu)化了傳統(tǒng)的在上下模間涂敷的工藝，提交了涂敷樹脂的效率，并且也提高了涂敷質量。

二、本發(fā)明減少了樹脂的浪費，節(jié)約了成本，安全環(huán)保，減少了污染料的排放。

三、本發(fā)明結構合理，成本較低，易于推廣。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)碳纖維預浸料生產系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明結構示意圖。

圖3是本發(fā)明另一結構示意圖。

圖4是本發(fā)明中傳感控制裝置、計量輥和檢測裝置閉環(huán)連接示意圖。

圖1中，11擠出機，12樹脂，13碳纖維，14成型模，15加熱器，16定型模，17冷卻室，18牽引裝置，19切邊收卷裝置。

圖2、3、4中，21紗架，22導向輥，23計量輥，24涂敷輥，25擠出機，251涂布頭，26除膠器，27成型裝置，28定型輥，29冷卻裝置，210檢測裝置，211牽引裝置，212切邊裝置，213收卷裝置，231傳感控制裝置，2311傳感器，2312控制器。

具體實施方式

下面通過具體的實施例子并結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。

如圖1所示，傳統(tǒng)的碳纖維預浸料生產系統(tǒng)，樹脂12進入擠出機11，擠出到帶加熱器15的成型模14中，成型模14分為上下半模，同時碳纖維13也進入到成型模14中，在其中完成涂膠過程，涂膠過程中樹脂浪費多，且不易控制樹脂的涂敷克重。然后依次經過定型模16、冷卻室17、牽引裝置18、切邊收卷裝置19，最后制得碳纖維預浸料。