[發(fā)明專利]一種碳纖維增強(qiáng)樹脂基拉擠板材的制備裝置和制備方法

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• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113059832A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王偉;黃志杰;翁偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中廣核高新核材科技(蘇州)有限公司上海分公司
• 主分類號: B29C70/52
• 分類號: B29C70/52;B29C70/54
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

1.一種碳纖維增強(qiáng)樹脂基拉擠板材的制備裝置，其特征在于，包括依次設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)設(shè)有張力調(diào)節(jié)裝置的紗架、集紗板(3)、膠槽自動(dòng)注膠循環(huán)過濾系統(tǒng)(4)、脫模布/膨體紗放置架(5)、改進(jìn)型固化成型系統(tǒng)(6)、直線度紅外預(yù)警糾偏系統(tǒng)(7)、牽引設(shè)備(8)、裁切機(jī)(9)、托架裝置(10)和收卷機(jī)(11)；

所述膠槽自動(dòng)注膠循環(huán)過濾系統(tǒng)(4)包括膠槽(17)、用于向膠槽(17)內(nèi)注入膠液的自動(dòng)注膠系統(tǒng)、用于過濾膠槽(17)內(nèi)膠液中的毛紗的膠槽循環(huán)過濾系統(tǒng)和用于控制膠槽(17)中的膠液溫度的膠槽溫控系統(tǒng)；

所述膠槽(17)的上方依次設(shè)有導(dǎo)紗桿(16)、用于將纖維壓入膠槽(17)的膠液之中的壓紗桿(18)、用于梳理浸潤過膠液的纖維的分紗梳(18)和用于將浸潤過膠液的纖維上的多余膠液擠出的擠膠桿(21)。

2.如權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)樹脂基拉擠板材的制備裝置，其特征在于，所述膠槽(17)設(shè)有膠槽注水夾層(19)，所述膠槽溫控系統(tǒng)包括用于向膠槽注水夾層(19)提供熱水并設(shè)有加熱溫控系統(tǒng)的水槽(13)、用于向水槽(13)提供冰水的冰水機(jī)(14)，所述水槽(13)與膠槽注水夾層(19)之間設(shè)有水泵和用于讓水槽里的水循環(huán)流動(dòng)的通道，所述水槽(13)與冰水機(jī)(14)之間通過溫控電磁閥連接。

3.如權(quán)利要求2所述的碳纖維增強(qiáng)樹脂基拉擠板材的制備裝置，其特征在于，所述膠槽(17)內(nèi)還設(shè)有用于測量膠槽內(nèi)膠液高度的液位傳感器；所述膠槽自動(dòng)注膠系統(tǒng)設(shè)有用于向膠槽(17)內(nèi)注入膠液的自動(dòng)注膠桶(22)和用于控制自動(dòng)注膠桶(22)工作的注膠電磁閥，所述注膠電磁閥與液位傳感器連接。

4.如權(quán)利要求3所述的碳纖維增強(qiáng)樹脂基拉擠板材的制備裝置，其特征在于，所述膠槽循環(huán)過濾系統(tǒng)包括過濾桶(12)和過濾網(wǎng)(15)，所述過濾桶(12)的底部通過電動(dòng)隔膜泵與膠槽(17)連通，所述膠槽(17)的底部設(shè)有與過濾桶(12)連通的出膠口。

5.如權(quán)利要求4所述的碳纖維增強(qiáng)樹脂基拉擠板材的制備裝置，其特征在于，所述改進(jìn)型固化成型系統(tǒng)(6)設(shè)有長度為1200mm的模具(23)，所述改進(jìn)型固化成型系統(tǒng)(6)包括六區(qū)電加熱，六區(qū)電加熱的溫度分別設(shè)置為：一區(qū)溫度115～125℃，二區(qū)溫度145～155℃，三區(qū)溫度165～175℃，四區(qū)溫度185～195℃，五區(qū)溫度165～175℃，六區(qū)溫度145～155℃。

6.如權(quán)利要求5所述的碳纖維增強(qiáng)樹脂基拉擠板材的制備裝置，其特征在于，所述直線度紅外預(yù)警糾偏系統(tǒng)(7)包括兩臺紅外接收機(jī)(24)、兩臺紅外發(fā)射機(jī)(26)、用于定位的導(dǎo)向柱(27)和蜂鳴器，所述紅外接收機(jī)(24)設(shè)于模具(23)的出口處，所述紅外發(fā)射機(jī)(26)設(shè)于距離模具(23)的出口8m處的位置。

7.一種碳纖維增強(qiáng)樹脂基拉擠板材的制備方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1～6中任意一項(xiàng)所述的制備裝置，包括如下步驟：

步驟1：將纖維放置在紗架上，通過紗架的牽引，依次穿過集紗板、導(dǎo)紗桿、壓紗桿、膠槽、分紗梳、擠膠桿、脫模布/膨體紗放置架、改進(jìn)型固化成型系統(tǒng)和牽引設(shè)備，將脫模布、膨體紗放置在脫模布/膨體紗放置架上；

步驟2：通過膠槽溫控系統(tǒng)設(shè)定好溫控范圍，通過膠槽自動(dòng)注膠系統(tǒng)設(shè)定膠槽液位，并開啟膠槽循環(huán)過濾系統(tǒng)；將改進(jìn)型固化成型系統(tǒng)開啟，進(jìn)行預(yù)熱，待模具的溫度穩(wěn)定后，往膠槽中注入樹脂膠液至設(shè)定的膠槽液位處；

步驟3：通過壓紗桿將纖維壓入膠槽液位以下，使纖維在樹脂膠液中浸潤并開啟牽引設(shè)備；

步驟4：浸潤過膠液的纖維依次經(jīng)過分紗梳和擠膠桿，進(jìn)入改進(jìn)型固化成型系統(tǒng)中的模具中加熱固化成型，出模具得到預(yù)制的板材；

步驟5：預(yù)制的板材通過牽引設(shè)備牽引至裁切機(jī)處，裁切掉頭端纖維未浸潤過樹脂膠液的干紗部分，導(dǎo)向柱定位以后固定導(dǎo)向柱的位置并開啟直線度紅外預(yù)警糾偏系統(tǒng)中的兩臺紅外接收機(jī)和兩位紅外發(fā)射機(jī)；

步驟6：將預(yù)制的板材穿過托架裝置，使用收卷機(jī)收卷，設(shè)定收卷長度，到達(dá)設(shè)定長度后，裁切機(jī)將預(yù)制的板材剪裁至設(shè)定長度，得到碳纖維增強(qiáng)樹脂基拉擠板材。