[發明專利]一種短碳纖維硬氈濕法成型設備

在審

• 申請號: 202310547338.8
• 申請日: 2023-05-16
• 公開（公告）號: CN116479675A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 巢邕;趙湘龍;巢理桓;顏利根
• 申請（專利權）人: 湖南雙環纖維成型設備有限公司
• 主分類號: D21H13/50
• 分類號: D21H13/50;D21H15/02;D21J5/00
• 代理公司: 湖南格創知識產權代理事務所(普通合伙) 43263
• 代理人: 張文

本發明公開了一種短碳纖維硬氈濕法成型設備，包括定量送漿機構、吸濾成型機構、粘結劑噴淋機構、配氣機構、模具翻轉機構，定量送漿機構包括漿罐、攪拌裝置、漿罐移動裝置，漿罐移動裝置驅動漿罐與吸濾成型機構對接，漿料定量輸送至漿罐，攪拌裝置在吸濾成型過程中持續對漿料進行攪拌，噴淋管用于向成型好的濕坯表面噴灑粘結劑，模具翻轉機構用于驅動吸濾成型機構進行翻轉實現成型工位與脫模工位的切換。采用本發明的成型設備得到的產品密度更均勻，成型厚度控制精度高，顯著提高了成型得到的短碳纖維硬氈的品質。

技術領域

本發明涉及碳纖維硬氈成型技術領域，具體為一種短碳纖維硬氈濕法成型設備。

背景技術

碳纖維保溫氈是一種具有特殊性質和功能的新型復合材料，它是由碳纖維增強碳基體構成的特殊復合材料，是材料領域較輕的并且可以承受高溫的復合材料，具有很低的導熱系數，熱膨脹系數隨溫度變化不大。碳纖維保溫氈有軟性碳纖維保溫氈和硬質碳纖維保溫氈兩種。兩者的主要區別是在生產過程中是否進行浸漬固化處理，硬質碳纖維氈由于浸漬固化后具有一定的硬度和強度，可以獨自支撐進行工作，能夠在一定程度上減小了高溫爐爐體的體積，提高空間利用率，基于這些優點，硬質碳纖維保溫氈逐漸成為目前國內外碳纖維保溫氈研發的主流。

目前，碳纖維硬氈的制備方法主要有軟碳氈浸漬模壓或軟碳氈浸漬分層粘貼法、真空抽濾成型法等。軟碳氈浸漬模壓工藝存在的缺點是制品強度低，高溫使用條件下制品易分層開裂，使用壽命短等，由于強度相對較低，拆卸安裝不夠方便；采用分層粘貼成型方式制成的硬氈，雖然強度有所提高，但制品的導熱系數增大，保溫性能變差，降低隔熱效果。

真空抽濾成型法是將短切碳纖維與粘結劑、分散劑混合后進行真空抽濾成型，得到碳纖維硬氈預制胚體，然后經過固化成型、碳化石墨化處理獲得硬質碳纖維保溫氈，如公開號為CN?101591178A的一種剛性碳纖維隔熱保溫材料的制造方法。由于該方法中是先將碳纖維與粘結劑、分散劑混合后，再進行真空抽濾成型，碳纖維在與粘結劑混合后，增加了其分散難度，極易成團，在真空抽濾成型過程中，由于碳纖維分散不均容易導致獲得的碳纖維硬氈密度不均勻、中心應力差。同時，傳統的真空抽濾成型通常是先將調好的漿料注入漿池中，然后再將成型模具浸入漿池中通入真空進行抽吸成型，采用該方式產品質量不佳，原因存在以下幾個方面：（1）漿液中碳纖維容易成團，且碳纖維長度越長越容易成團，使得成型的產品碳纖維密度不均勻，所使用的碳纖維長度一般不能超過6mm；（2）現有供漿吸漿方式使得成型產品厚度不均勻，產品成型厚度容易受漿液濃度、真空度等諸多因素影響；（3）成型的產品厚度有限。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明提供了一種短碳纖維硬氈濕法成型設備。

本發明提供的短碳纖維硬氈濕法成型設備，包括定量送漿機構、吸濾成型機構、粘結劑噴淋機構、第一配氣機構、第二配氣機構、模具翻轉機構；

所述定量送漿機構包括漿罐、攪拌裝置、漿罐移動裝置，所述漿罐的底部敞口，在漿罐的上部設置有進料口，并連接定量輸送泵，所述攪拌裝置設置于漿罐上，用于對漿罐內的漿料進行攪拌，所述漿罐移動裝置與所述漿罐連接，用于驅動漿罐實現漿罐與吸濾成型機構的對接和分離；

所述吸濾成型機構包括模具體、模具底座、氣室，所述模具體上部敞口并與漿罐的底部相匹配，其內設有成型腔室，所述模具體固定安裝在所述模具底座上，所述氣室設置在模具底座內，所述模具底座上開設有連通氣室和成型腔室的吸濾孔；

所述粘結劑噴淋機構包括噴淋管，所述噴淋管固定安裝于所述漿罐的底部，用于向模具體內成型好的濕坯表面噴灑粘結劑；

所述第一配氣機構通過管道與所述氣室連通，用于真空吸濾成型時提供負壓以及產品脫模時提供正壓；

所述第二配氣機構通過管道與所述氣室連通，用于在噴灑粘結劑后通入負壓使粘結劑滲透整個產品；

所述模具翻轉機構用于驅動所述吸濾成型機構進行翻轉實現成型工位與脫模工位的切換。