[發明專利]快速成型碳纖維復合材料輥筒的生產設備及生產方法

在審

• 申請號: 202010556044.8
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN112225932A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 謝丹
• 申請（專利權）人: 謝丹;江蘇力弗特新材料科技有限公司
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08L63/10;C08K7/06;B29C70/30;B29C70/54;B29C35/08
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務所(普通合伙) 13113
• 代理人: 張紅衛;劉蘭芳

本發明公開了一種快速成型碳纖維復合材料輥筒的生產設備及生產方法，其中快速成型碳纖維復合材料輥筒的生產設備包括在輥筒的纏繞階段實時對所述輥筒的輥身進行光照固化的可移動UV固化燈和加熱裝置，所述UV固化燈的光源距離可調節且可與纏繞設備同步運行。本發明的快速成型碳纖維復合材料輥筒的生產設備及生產方法通過采用光固化技術，在纏繞階段實時對輥身進行光照固化，能夠減少生產工序，提高生產效率，降低能耗，提高效益。

技術領域

本發明涉及輥筒制備技術領域，具體地說是一種快速成型碳纖維復合材料輥筒的生產設備及生產方法。

背景技術

在傳統復合材料輥筒的生產過程中，需要經過纏繞-旋轉熱固化-車削-脫模等一系列工序，其中，旋轉固化是一項既耗能又費時的工序，一根普通輥筒往往需要十幾個小時的旋轉固化，大大降低了生產效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題，是提供一種快速成型碳纖維復合材料輥筒的生產設備及生產方法，能夠解決現有技術中所存在的上述問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種快速成型碳纖維復合材料輥筒的生產設備，包括在輥筒的纏繞階段實時對所述輥筒的輥身進行光照固化的可移動UV固化燈和加熱裝置，所述UV固化燈的光源距離可調節且可與纏繞設備同步運行。

作為限定，所述輥筒由包含如下重量份的原料制成：60-90份改性環氧丙烯酸樹脂、5-35份UV高折射單體、2-5份2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-2份感光助劑、0.5-1份偶聯劑和0.5-1份流平劑。

作為另一種限定，所述輥筒由包含如下重量份的原料制成：80-90份改性環氧樹脂、10-15份固化劑、0.1-2份促進劑和0.1-0.5份阻聚劑。

作為更進一步的限定，所述輥筒上涂覆有光固化樹脂層，所述光固化樹脂層由以下原料按照各自的重量份配比組成：60-80份改性環氧丙烯酸樹脂、10-30份UV單體、5-10份光引發劑。

一種快速成型碳纖維復合材料輥筒的生產方法，采用光固化技術，在輥筒的纏繞階段實時采用可移動的UV固化燈和加熱裝置對所述輥筒的輥身進行光照固化。

作為限定，包括以下步驟：

步驟一，輥筒的制備，包括以下步驟：

(1)確保配料室內環境溫度為25℃±2℃，制定輥筒的配料表，輥筒原料的重量份配比如下：60-90份改性環氧丙烯酸樹脂、5-35份UV高折射單體、2-5份2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-2份感光助劑和0.5-1份偶聯劑和0.5-1份流平劑；

(2)取60-90份的改性環氧丙烯酸樹脂，加入5-35份的UV高折射單體，攪拌10min，控制攪拌速度為150-200r/min；

(3)加入1-2份的感光助劑，攪拌5min；

(4)加入0.5-1份的偶聯劑和0.5-1份的流平劑，攪拌5min；

(5)加入2-5份的2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，攪拌10min；

步驟二，纏繞過程中，位于絲嘴處的加熱裝置對浸潤后的纖維進行加熱，使樹脂粘度降低，更利于樹脂在芯模上流平，按設計好的纏繞角度30°、45°、60°或±90°纏繞一個單元后，旋轉流平5min，流平后輕輕刮去多余膠液；

步驟三，流平后，UV固化燈距離工件20cm，小車運行速度為0.5m/min，主軸的旋轉速率為0.2r/s，照射一個來回，接著繼續纏繞下一個單元，以此循環，直至纏繞至所需尺寸。

作為另一種限定，包括以下步驟：

步驟一，輥筒的制備，包括以下步驟：