專利名稱：背網(wǎng)熱壓成型碳纖維片材的專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳纖維的成型技術(shù)，尤其指碳纖維片材的成型專用設(shè)備。
本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本設(shè)備由碳纖維絲束集群的定位梳理裝置、背網(wǎng)傳送裝置、熱壓成型裝置、成品卷取裝置及若干過(guò)橋輥組成；所述的碳纖維絲束集群的定位梳理裝置按碳纖維絲束集群經(jīng)過(guò)的路線按一定間距依次排列為過(guò)橋輥、伸縮型定幅筘、導(dǎo)向定位筘、分條絞輥、牽引羅拉、過(guò)橋輥、再經(jīng)過(guò)導(dǎo)向定位筘、分條絞棒組成；所述的熱壓成型裝置是由大小形狀相等的兩個(gè)熱壓輥組成，且兩熱壓輥之間有間隙，由鏈輪帶動(dòng)兩輥相向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩熱壓輥間隙根據(jù)碳纖維片材的厚度調(diào)整；所述的背網(wǎng)傳送裝置分兩路，分別設(shè)在離熱壓輥一定距離的上下兩邊；所述的導(dǎo)向定位筘的導(dǎo)向筘斜向排列，根據(jù)碳纖維絲束平扁程度和碳纖維片材面密度要求，設(shè)定30°-60°角度；所述的背網(wǎng)傳送裝置由自動(dòng)糾偏放送裝置和紅外檢測(cè)器組成，自動(dòng)糾偏放送裝置由可逆電機(jī)帶動(dòng)絲桿、絲桿與小車平板連接，小車平板通過(guò)支架與氣脹輥連接；紅外檢測(cè)器由兩組紅外探頭與固定架組成；所述的熱壓成型裝置與成品卷取裝置之間還設(shè)有張力檢測(cè)輥裝置。它由連接阻尼活塞的斜角支承架支撐張力檢測(cè)輥組成，并與信號(hào)反饋電位器連接。
本發(fā)明在成型過(guò)程中碳纖維絲束是干的，無(wú)需離型紙托，無(wú)需預(yù)浸膠液，而是在經(jīng)高度取向、平行排列的碳纖維絲束集群的上下背面，熱壓合上表面粘有熱融膠的背網(wǎng)輔料后制造出高取向度單向排列的碳纖維片材。本設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了先進(jìn)復(fù)合材料的成型工藝，使產(chǎn)品生產(chǎn)成本大大降低，且可在常溫下永久貯存，存取使用方便，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)復(fù)合材料的低成本化，取代傳統(tǒng)材料，在工民建、橋梁、隧道等相關(guān)結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)用。其強(qiáng)度和模量分別為3750MPa和265GPa，符合建設(shè)部《結(jié)構(gòu)加固修復(fù)用碳纖維片材》標(biāo)準(zhǔn)(草案)的有關(guān)性能指標(biāo)和要求。
如

圖1、圖2、圖2-1、圖2-2所示，自動(dòng)糾偏放送裝置19-1、紅外線檢測(cè)器20-1與自動(dòng)糾偏放送裝置19-2、紅外線檢測(cè)器20-2分別組合成一個(gè)自動(dòng)幅位糾偏定位系統(tǒng)裝置，自動(dòng)糾偏放送裝置由可逆電機(jī)22帶動(dòng)絲桿23、絲桿與小車平板24連接，小車平板通過(guò)支架25與氣脹輥26連接組成；紅外檢測(cè)器由兩組紅外探頭27與固定架28組成，本部件是專門用于放送熱融膠背網(wǎng)w1、w2，具有對(duì)其幅位自動(dòng)糾偏、調(diào)整與v幅位一致的功能。
如圖1、圖3所示，經(jīng)熱壓成型后的碳纖維片材z還可經(jīng)過(guò)牽引羅拉13-2、張力檢測(cè)裝置16、、過(guò)橋輥5、6、7進(jìn)入成品卷取裝置。其中的張力檢測(cè)裝置由連接阻尼活塞29的斜角支承架30支撐張力檢測(cè)輥31組成，并與信號(hào)反饋電位器32連接，信號(hào)反饋電位器把信號(hào)反饋給電機(jī)變頻器，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。因成品卷取裝置工作時(shí)應(yīng)有一定的卷張力，所以其電機(jī)的速度應(yīng)根據(jù)收卷力的大小進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，即當(dāng)收卷力太大時(shí)，卷繞中的z會(huì)將張力檢測(cè)輥壓下，并帶動(dòng)與其連在一起的斜角支承架轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，該角位移通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置變換成一電位的變量信號(hào)并反饋給電機(jī)變頻器，改變電機(jī)轉(zhuǎn)速使成品卷取裝置收卷速度變慢；而成品卷取裝置的收卷力減小時(shí)，張力檢測(cè)輥下的阻尼氣缸頂起，并帶動(dòng)其張力檢測(cè)輥及斜角支承架抬起角度減小，電位變量信號(hào)減弱，電機(jī)轉(zhuǎn)速也隨之減小，直至達(dá)到平衡，本部件確保張力檢測(cè)輥始終在一個(gè)穩(wěn)定的張力下作卷繞運(yùn)轉(zhuǎn)。
如圖4-1、圖4-2、圖5所示，當(dāng)接通電源后紅外發(fā)射管經(jīng)光學(xué)鏡片發(fā)射紅外線束至接收管管使接收檢測(cè)部分處于常穩(wěn)狀態(tài)，當(dāng)熱融膠背網(wǎng)工作時(shí)產(chǎn)生偏差并移動(dòng)了光學(xué)鏡片上的確擋光片使紅外線束被阻斷，接收管端電位即產(chǎn)生變化，該變量信號(hào)經(jīng)放大器33-1、33-2放大并輸入到開(kāi)關(guān)管34-1、34-2使開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通繼電器35-1、35-2吸合常開(kāi)觸點(diǎn)35-1’或35-2’吸合，可逆電36既向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)，直至熱融膠背網(wǎng)移開(kāi)擋光片彈回紅外線束重新照射到接收管上，使接收檢測(cè)部分重新進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種背網(wǎng)熱壓成型碳纖維片材的專用設(shè)備，其特征在于本設(shè)備由碳纖維絲束集群的定位梳理裝置、背網(wǎng)傳送裝置、熱壓成型裝置、成品卷取裝置及若干過(guò)橋輥組成；所述的碳纖維絲束集群的定位梳理裝置按碳纖維絲束集群v經(jīng)過(guò)的路線按一定間距依次排列為過(guò)橋輥(1)、伸縮型定幅筘(10)、導(dǎo)向定位筘(11-1)、分條絞輥(12)、牽引羅拉(13-1)、過(guò)橋輥(2)、再經(jīng)過(guò)導(dǎo)向定位筘(11-2)、分條絞棒(14)組成；所述的熱壓成型裝置是由大小形狀相等的兩個(gè)熱壓輥(15)組成，且兩熱壓輥之間有間隙，由鏈輪帶動(dòng)兩輥相向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩熱壓輥間隙根據(jù)碳纖維片材的厚度調(diào)整；所述的背網(wǎng)傳送裝置分兩路，分別設(shè)在離熱壓輥一定距離的上下兩邊。
2.如權(quán)利要求1所述的一種背網(wǎng)熱壓成型碳纖維片材的專用設(shè)備，其特征在于所述的導(dǎo)向定位筘(11-1)(11-2)的導(dǎo)向筘斜向排列，根據(jù)碳纖維絲束平扁程度和碳纖維片材面密度要求，設(shè)定30°-60°角度。
3.如權(quán)利要求1所述的一種背網(wǎng)熱壓成型碳纖維片材的專用設(shè)備，其特征在于所述的背網(wǎng)傳送裝置由自動(dòng)糾偏放送裝置和紅外檢測(cè)器組成；自動(dòng)糾偏放送裝置由可逆電機(jī)(22)帶動(dòng)絲桿(23)、絲桿與小車平板(24)連接，小車平板通過(guò)支架(25)與氣脹輥(26)連接；紅外檢測(cè)器由兩組紅外探頭(27)與固定架(28)組成。
4.如權(quán)利要求1所述的一種背網(wǎng)熱壓成型碳纖維片材的專用設(shè)備，其特征在于所述的熱壓成型裝置與成品卷取裝置之間還設(shè)有張力檢測(cè)輥裝置。它由連接阻尼活塞(29)的斜角支承架(30)支撐張力檢測(cè)輥(31)組成，并與信號(hào)反饋電位器(32)連接。
全文摘要
一種背網(wǎng)熱壓成型碳纖維片材的專用設(shè)備，涉及碳纖維片材的成型技術(shù)，尤其指碳纖維片材的成型專用設(shè)備。本設(shè)備由碳纖維絲束集群的定位梳理裝置、背網(wǎng)傳送裝置、熱壓成型裝置、成品卷取裝置及若干過(guò)橋輥組成；所述的熱壓成型裝置是由大小形狀相等的兩個(gè)熱壓輥組成，且兩熱壓輥之間有間隙，由鏈輪帶動(dòng)兩輥相向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩熱壓輥間隙根據(jù)碳纖維片材的厚度調(diào)整；所述的背網(wǎng)傳送裝置分兩路，分別設(shè)在離熱壓輥一定距離的上下兩邊。本設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了先進(jìn)復(fù)合材料的成型工藝，使產(chǎn)品生產(chǎn)成本大大降低，且可在常溫下永久貯存。
文檔編號(hào)D04H13/00GK1451798SQ03108748
公開(kāi)日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2003年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月26日
發(fā)明者申屠年 申請(qǐng)人:申屠年