[發(fā)明專利]一種激光雙光源溫輔助碳纖維預(yù)浸料鋪層裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810947805.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109049754A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁華;王宗程;過(guò)羿丞;吳培鴻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C70/34
• 分類號(hào): B29C70/34;B29C70/54
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種激光雙光源溫輔助碳纖維預(yù)浸料鋪層裝置，其特征在于，包括壓輥(1)、壓輥壓力控制電機(jī)(2)、放料帶輪(3)、送帶輪(4)、張緊輪(5)、模具(6)、溫度傳感器(7)、激光控制器(8)、激光頭A(9)和激光頭B(10)，所述壓輥(1)與壓輥壓力控制電機(jī)(2)連接，且壓輥(1)與模具(6)接觸，接觸部為粘合點(diǎn)，所述放料帶輪(3)上的碳纖維預(yù)浸料通過(guò)張緊輪(5)和送帶輪(4)的作用引導(dǎo)至模具(6)上的粘合點(diǎn)；所述激光控制器(8)分別連接溫度傳感器(7)、激光頭A(9)和激光頭B(10)，所述溫度傳感器(7)的測(cè)量端置于粘合點(diǎn)處。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光雙光源溫輔助碳纖維預(yù)浸料鋪層裝置，其特征在于，所述激光頭B(10)的激光方向朝著送帶輪(4)和壓輥(1)之間的預(yù)浸料帶照射，激光頭A(9)朝著壓緊區(qū)域的待壓實(shí)碳纖維預(yù)浸料和模具(6)照射。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光雙光源溫輔助碳纖維預(yù)浸料鋪層裝置，其特征在于，所述激光頭A(9)和激光頭B(10)的激光頭內(nèi)部設(shè)置光束整形器，所述光束整形器由菲涅爾透鏡和柱面透鏡組成，將激光頭A(9)和激光頭B(10)的激光光束整形得到矩形光束。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種激光雙光源溫輔助碳纖維預(yù)浸料鋪層裝置，其特征在于，所述激光控制器(8)控制激光頭A(9)和激光頭B(10)產(chǎn)生所需要的功率大小。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光雙光源溫輔助碳纖維預(yù)浸料鋪層裝置，其特征在于，所述激光頭A(9)、激光頭B(10)和溫度傳感器(7)與壓輥(1)整體隨著模具(6)的移動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，使得模具(6)和待壓實(shí)碳纖維預(yù)緊料可以被連續(xù)均勻加熱。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光雙光源溫輔助碳纖維預(yù)浸料鋪層裝置，其特征在于，所述模具(6)形狀根據(jù)加工工件形狀進(jìn)行選擇。

7.一種如權(quán)利要求1所述的激光雙光源溫輔助碳纖維預(yù)浸料鋪層裝置的鋪層方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，對(duì)模具(6)進(jìn)行加工處理，保證模具(6)表面光潔，涂覆脫模劑；

步驟2，將待壓緊碳纖維預(yù)浸料通過(guò)張緊輪(5)和送帶輪(4)先引導(dǎo)至處理過(guò)的模具(6)的粘合點(diǎn)，通過(guò)壓輥(1)對(duì)碳纖維預(yù)浸料預(yù)壓緊，保證碳纖維預(yù)浸料保持緊繃狀；

步驟3，調(diào)整兩個(gè)激光頭A(9)、激光頭B(10)和溫度傳感器(7)的初始位置，使激光光束分別照射在粘合點(diǎn)處附近壓實(shí)區(qū)域、送帶輪(4)和壓輥(1)之間的預(yù)浸料帶，并且調(diào)整溫度傳感器(7)測(cè)量點(diǎn)在粘合點(diǎn)處；

步驟4，先啟動(dòng)激光控制器(8)打開(kāi)激光頭A(9)和激光頭B(10)，對(duì)模具(6)和碳纖維預(yù)浸料先加熱，再啟動(dòng)壓輥壓力控制電機(jī)(2)，壓輥(1)開(kāi)始在待壓實(shí)碳纖維預(yù)浸料與模具之間進(jìn)行鋪層作業(yè)；

步驟5，待第一層鋪設(shè)完畢，關(guān)閉壓輥壓力控制電機(jī)(2)，同時(shí)關(guān)閉激光頭A(9)和激光頭B(10)，再重復(fù)上述步驟鋪設(shè)第二層；

步驟6，待鋪設(shè)到工件制造要求厚度時(shí)，關(guān)閉整個(gè)裝置，冷卻到一定溫度時(shí)脫模。