[發(fā)明專利]一種碳纖維束的薄層化方法以及裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202310652175.X | 申請日： | 2023-06-05 |
| 公開（公告）號： | CN116657300A | 公開（公告）日： | 2023-08-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 喬琨;付曉龍;趙德明;黃濤;趙延濱;郝繼剛;狄成瑞;朱波 | 申請（專利權(quán)）人： | 山東大學(xué) |
| 主分類號： | D02J1/18 | 分類號： | D02J1/18 |
| 代理公司： | 煙臺鈞灃專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37340 | 代理人： | 丁寶君 |
| 地址： | 264200 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 碳纖維 薄層 方法 以及 裝置 | ||
本發(fā)明涉及一種碳纖維束的薄層化方法以及裝置，屬于炭纖維束牽引裝置技術(shù)領(lǐng)域。一種碳纖維束的薄層化方法，利用放絲器將纖維束收卷到收絲器上，其特征在于，所述放絲器和收絲器之間設(shè)置有張力輥組和橫震動輥組，張力輥組中的張力輥與橫震動輥組中的橫震動輥間隔設(shè)置；纖維束由放絲器逐個繞過張力輥和橫震動輥后被收絲器收集；通過張力輥組中的張力輥調(diào)整纖維束的張力，通過橫震動輥組中的橫震動輥提供在水平方向的垂直于纖維束走絲方向的振動。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種碳纖維束的薄層化方法以及裝置.，屬于炭纖維束牽引裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
碳纖維增強復(fù)合材料具有質(zhì)量輕盈、拉伸強度高、耐腐蝕、可設(shè)計性強等優(yōu)點，受到各個行業(yè)的青睞。為方便存儲、運輸和使用，碳纖維束一般是先被樹脂浸漬做成預(yù)浸料，再根據(jù)需要做成各種形狀的產(chǎn)品。預(yù)浸料的質(zhì)量大大影響了最終產(chǎn)品的質(zhì)量，其中最重要的指標是浸漬的均勻度。樹脂越能均勻地浸漬碳纖維，空隙越少，預(yù)浸料的力學(xué)性能就越好。
一個增加浸漬的均勻度的有效辦法是在浸漬之前對纖維束進行薄層化。薄層化后的纖維束在厚度上更薄，在寬度上更寬，纖維絲之間的排列堆疊也更有序，從而被樹脂浸潤時也更加容易和均勻。機械輥法是一種成熟而又普遍使用的纖維束薄層化方法。專利CN105121720A提出了使用一種接觸體的旋轉(zhuǎn)來薄層化纖維束的方法。這種接觸體通過旋轉(zhuǎn)來周期性地壓入、釋放纖維束，使得纖維束里面的纖維絲鋪展開來。專利CN101818425A使用機械輥組來將纖維束展開。在整個機械裝置的前端是分流梳，其作用為將原始的纖維束分散開。在分流梳之后是可以橫振動的輥，通過橫向振動的方式分散纖維束；橫振動輥由變頻電機減速機提供動力，經(jīng)由一個凸輪軸傳到兩個橫振動輥本身。橫振動輥之后是在豎直方向調(diào)整位置的升降輥，其作用為保持橫振動輥的展紗結(jié)果。
傳統(tǒng)的機械輥法通過對纖維束施加張力來使得纖維束薄層化，并且會增加或者在橫向的或者縱向的振動來促進效果，這種辦法實惠可靠。但是在面對不同規(guī)格尺寸的纖維束時就會顯得吃力，因為所需的張力值是不一樣的，所需的振幅和頻率也是不同的；并且同一規(guī)格尺寸的纖維束要達到不同的薄層化效果時，所需的張力值、橫振動的振幅和頻率也是不同的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種碳纖維束的薄層化方法以及裝置，通過將纖維束牽引過張力輥并對其中的一個或幾個張力輥施加橫向的振動，從而達到將纖維束薄層化的效果。
本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案，解決上述技術(shù)問題：
一種碳纖維束的薄層化方法，利用放絲器將纖維束收卷到收絲器上，其特征在于，所述放絲器和收絲器之間設(shè)置有張力輥組和橫震動輥組，張力輥組中的張力輥與橫震動輥組中的橫震動輥間隔設(shè)置；纖維束由放絲器逐個繞過張力輥和橫震動輥后被收絲器收集；通過張力輥組中的張力輥調(diào)整纖維束的張力，通過橫震動輥組中的橫震動輥提供在水平方向的垂直于纖維束走絲方向的振動。
上述技術(shù)方案的優(yōu)點是：放絲器，用于從纖維束卷上釋放纖維束；張力輥組用于逐漸增加纖維束中的張力；橫振動輥組，用于提供在水平方向的垂直于纖維束走絲方向的振動；收絲器，用于收起薄層化后纖維絲的同時配合放絲器和張力輥提供纖維絲束中的張力；放絲器給予纖維卷一定的阻力，當纖維束被牽引而從纖維卷上釋放時，纖維束中具有一定的初始張力；所述的放絲器中，優(yōu)選的膨脹軸軸徑由小變大而繃緊纖維卷筒；膨脹軸優(yōu)選與磁粉制動器相連接，從而為纖維卷提供一定的阻力矩。膨脹軸優(yōu)選通過鍵連接的方式與磁粉制動器連接。磁粉制動器固定在支架上；磁粉制動器所提供的阻力矩可以根據(jù)需要而調(diào)整；放絲器在空間上遠離張力輥組，以防止薄層化過程中纖維絲在水平平面內(nèi)彎曲弧度過大而造成翻轉(zhuǎn)，放絲器與張力輥組之間的距離優(yōu)選在3米以上；所述的張力輥組固定在支架上，不可轉(zhuǎn)動，以提供一定的摩擦系數(shù)。為裝配方便，張力輥與支架之間的配合為軸孔過盈配合
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本申請對上述技術(shù)方案，做出如下的完善及改進：
進一步，所述張力輥組中的張力輥有三個，分別為張力輥A、張力輥B和張力輥C。
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