[發明專利]一種碳纖維復絲測試樣條的制備裝置及制備工藝

有效

• 申請號: 202111179640.X
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113607533B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 談昆倫;季小強;劉時海
• 申請（專利權）人: 常州市宏發縱橫新材料科技股份有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 北京錦信誠泰知識產權代理有限公司 11813
• 代理人: 陳興旺

本發明涉及碳纖維復絲測試技術領域，尤其涉及一種碳纖維復絲測試樣條的制備裝置及制備工藝，其裝置包括：恒張力放卷組件、無捻定位組件；緩沖裝置、展纖組件、張力傳感器、浸膠槽、若干個擠膠輪、收繞裝置和PLC控制器，采用恒張力放卷組件將紗筒上的碳纖維絲束進行退繞，并采用收繞裝置對碳纖維進行收繞，在收繞過程中，通過張力傳感器進行張力檢測，PLC控制器接收并顯示張力傳感器的張力信號，并按照接收到的張力信號控制紗筒的轉速，達到恒張力放卷，保證碳纖維絲束在收繞過程中張力一致，保證了拉伸性能測試的準確性，而且相較于常規手段，本發明的自動化程度高，具備實用性。

技術領域

本發明涉及碳纖維復絲測試技術領域，尤其涉及一種碳纖維復絲測試樣條的制備裝置及制備工藝。

背景技術

碳纖維由于具有高強、高模、耐腐蝕、低密度、高導電系數等優異性能，加之生產成本大幅下降，已被廣泛的應用于航空航天，大功率風力發電機械，汽車工業，體育用品，海洋耐腐蝕材料等軍事或民事領域，特別是高性能碳纖維，是國防工業中不可或缺的戰略性材料。

在研發和生產的過程中都需要對碳纖維的力學性能進行檢測，碳纖維力學性能測試的內容主要包括：拉伸強度、拉伸彈性模量、斷裂、伸長率、體密度、線密度等。拉伸性能是評價碳纖維性能的重要力學性能指標，也是目前碳纖維生產廠家和應用單位最為常見的材料性能考核指標。碳纖維復絲的拉伸方法在國標GBT3362-2017進行了一定的規范，國標中規定每束纖維需制樣條10根，要求浸膠后的纖維在掛絲架上“拉直繃緊”，但沒有張力及制樣裝置的明確介紹。在實際操作過程中，為了實現浸膠后纖維的“拉直繃緊”，碳纖維各生產廠家所用的制樣裝置也各有特點，比如針對大規模測試所用的鋼框架，先將纖維纏繞在鋼架上再進行浸膠，此方法無法保證纖維浸膠期間及浸膠后的張力，還有廠家使用帶彈簧的架子，一束纖維往復10次，但纏繞架子時的張力仍是受到人為因素的影響，導致樣條間張力不均。面對用戶對于碳纖維復絲性能及穩定性的要求日益嚴苛，確保碳纖維復絲拉伸樣條制樣過程中的恒張力顯得至關重要。

鑒于上述問題的存在，本設計人基于從事此類產品工程應用多年豐富的實務經驗及專業知識，積極加以研究創新，以期創設一種碳纖維復絲測試樣條的制備裝置及制備工藝，使其更具有實用性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種碳纖維復絲測試樣條的制備裝置及制備工藝，從而解決背景技術中的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種碳纖維復絲測試樣條的制備裝置，包括：

恒張力放卷組件，進一步包括紗筒和紗筒驅動組件，所述紗筒用于存儲碳纖維絲束，所述紗筒驅動組件與所述紗筒連接并驅動所述紗筒轉動，從而使紗筒上的碳纖維絲束放出；

無捻定位組件，進一步包括兩根相鄰的定位柱，從所述紗筒上放出的碳纖維絲束從兩個定位柱之間穿過；

緩沖裝置，進一步包括位置固定的第一紗輥和擺動的第二紗輥，所述第一紗輥的兩端分別轉動連接有擺桿，所述第二紗輥轉動連接于所述擺桿的一端，所述第二紗輥跟隨碳纖維絲束張力大小而產生擺動，所述擺桿的另一端還連接有拉力組件，所述拉力組件用于限制所述擺桿轉動所需力的大小；

展纖組件，對碳纖維絲束進行展纖操作；

張力傳感器，檢測碳纖維絲束的張力；

浸膠槽，為開口朝上的槽體結構，內部盛放有膠液，對進入的碳纖維絲束進行浸膠；

若干個擠膠輪，對浸漬過膠液的碳纖維絲束進行擠膠，擠出多余膠液，同時對碳纖維絲束寬度進行縮幅；

收繞裝置，進一步包括十字收紗架和收繞驅動組件，所述收繞驅動組件驅動所述十字收紗架勻速轉動，使碳纖維絲束纏繞在所述十字收紗架上；

PLC控制器，用于接收并顯示所述張力傳感器的張力信號，并按照接收到的信號調節所述紗筒的轉速。