本實用新型涉及一種預(yù)浸料加工裝置，尤其涉及一種制備偏心預(yù)浸料復(fù)合材料的裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在已知的設(shè)備和方法可以制造多層帶狀交迭布層結(jié)構(gòu)材料，這種已知的方法包括用在有標(biāo)準(zhǔn)角層度纖維取向的多層纖維帶上，比如0°，±45°和90°。較新的調(diào)查表明，使用非標(biāo)準(zhǔn)角層度纖維取向的預(yù)浸料可能非常顯著的節(jié)省重量，如±5°以及±65°角層方向的飛機復(fù)合材料部件。在現(xiàn)有的設(shè)備下，用65°層角取向可以很容易地鋪層。但是對于±5°層角取向在當(dāng)前鋪層工藝上有難度，特別是對于飛機上較窄的復(fù)合材料部件，比如飛機上籃。在當(dāng)前的預(yù)浸機設(shè)備下，制造小角度的預(yù)浸料帶是不實際或不可能的。通過裁剪掉部分邊緣可以有效的避免淺角度切割，但這必將導(dǎo)致大量的材料浪費，目前，為了節(jié)約這些上籃淺角度切割浪費的材料，必須使用手工切割。即使是手工切割，但是由于切口長度很長以及長的束狀尾巴使得完成手工裁剪也很難完成。最好的辦法是得到一種帶狀預(yù)浸料，已經(jīng)在第一層預(yù)先有+5°的角度，而第二層有-5°的角度。但在已知的產(chǎn)品中，并沒有這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。

有研究表明，使用非標(biāo)準(zhǔn)層角取向可以顯著的減輕重量，但是實現(xiàn)起來有很多限制。手工鋪層成本太高，現(xiàn)有的機械鋪層會造成大量的浪費，特別是較窄的地方。如果能生產(chǎn)出±5°的預(yù)浸料，就可以用在傳統(tǒng)的機械鋪層上。事實上，這可以提高生產(chǎn)效率，因為一次性可以鋪設(shè)兩層。因此，需要一種改進的方法和裝置來生產(chǎn)偏心預(yù)浸料復(fù)合材料，以解決已知方法和裝置的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有的小角度預(yù)浸料帶不易制造的缺陷，本實用新型特提供一種制備偏心預(yù)浸料復(fù)合材料的裝置。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種制備偏心預(yù)浸料復(fù)合材料的裝置，包括放出輥、收卷機以及兩端分別纏繞在放出輥、收卷機上的基材，沿基材前進方向上依次套設(shè)有旋向相反的旋轉(zhuǎn)輪A、旋轉(zhuǎn)輪B，旋轉(zhuǎn)輪A、旋轉(zhuǎn)輪B分別由驅(qū)動輥傳動；所述旋轉(zhuǎn)輪A、旋轉(zhuǎn)輪B中均設(shè)置有預(yù)浸料喂入裝置，預(yù)浸料喂入裝置包括剝離輥以及與剝離輥相配合的喂入輥，剝離輥、喂入輥的中心軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在旋轉(zhuǎn)輪A、旋轉(zhuǎn)輪B的內(nèi)壁上；剝離棍、喂入輥的中心軸旋向相反；剝離棍、喂入輥的中心軸垂直于基材且偏移基材的中心線法向量設(shè)置。

放出輥上纏繞有基材，使基材成為后面預(yù)浸料帶纏繞的芯軸?；牡谋砻孀隽朔勒程幚恚阌谧罱K復(fù)合材料成品的脫出。預(yù)浸料的外表面上設(shè)置有一層包裝紙，在生產(chǎn)制品的過程中需要將包裝紙從預(yù)浸料上剝離掉，本方案中的喂入輥上卷繞的是帶有底層包裝紙的預(yù)浸料原料，在預(yù)浸料的退卷過程中，剝離棍、喂入輥的中心軸旋向相反，底層的包裝紙將被收集到剝離棍上。被剝離的預(yù)浸料外表面是一層具有粘性的樹脂層，一旦接觸即將粘在基材上。待預(yù)浸料粘在基材上后，開啟旋轉(zhuǎn)輪A，旋轉(zhuǎn)輪A的旋轉(zhuǎn)將帶動喂入輥旋轉(zhuǎn)使得預(yù)浸料纏繞在基材上，形成第一層預(yù)浸料。隨著基材的前進，旋轉(zhuǎn)輪B上的喂入輥將把第二層預(yù)浸料鋪設(shè)在第一層預(yù)浸料上，旋轉(zhuǎn)輪A、旋轉(zhuǎn)輪B的旋轉(zhuǎn)方向相反，使得第一層預(yù)浸料、第二層預(yù)浸料具有不同的層角取向，實現(xiàn)了一次性鋪設(shè)兩層而不是分別鋪層，簡化了現(xiàn)有的鋪層設(shè)備，提高了鋪層效率。在本方案中，剝離棍、喂入輥的中心軸偏移基材的中心線法向量設(shè)置，通過調(diào)節(jié)中心軸到基材中心線法向量的偏移距離，即可生產(chǎn)出5°到85°之間任何角度的預(yù)浸料，解決了現(xiàn)有的小角度預(yù)浸料帶不易制造的缺陷。

作為本實用新型的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述預(yù)浸料喂入裝置為若干個。本方案中的多個預(yù)浸料喂入裝置上的預(yù)浸料將同時纏繞在基體上，將增加所需預(yù)浸料復(fù)合材料的厚度，根據(jù)所需預(yù)浸料復(fù)合材料的厚度，可對預(yù)浸料喂入裝置的個數(shù)進行選擇。

進一步地，所述放出輥與旋轉(zhuǎn)輪A間設(shè)置有用于展開基材的導(dǎo)向器。

為更好地實現(xiàn)本實用新型，所述基材的下方設(shè)置有機架，機架與基材的下表面相接觸。本方案中的機架起到支承基材的作用，根據(jù)放出輥與收卷機間的跨度，中間可能需要一個或者多個機架，但是由于機架需要與預(yù)浸料接觸，所以它需要一個不粘的表面，如氟碳塑料材質(zhì)。

進一步地，所述旋轉(zhuǎn)輪B的后方設(shè)置有壓緊部件。本方案中的壓緊裝置的設(shè)置用于壓緊基材和預(yù)浸料帶形成預(yù)浸料管。

還包括設(shè)置在壓緊部件后方的鋪開裝置。鋪開裝置的設(shè)置用于鋪平預(yù)浸料管使得產(chǎn)品可以被纏繞到收卷機上。

進一步地，還包括靠近收卷機設(shè)置的壓緊裝置。靠近收卷機設(shè)置的壓緊裝置能夠再次對鋪平的預(yù)浸料管進行壓實。

進一步地，所述旋轉(zhuǎn)輪A、旋轉(zhuǎn)輪B中均設(shè)置有加熱組件。本方案中的加熱組件是輻射加熱器，如紅外線烤燈等，可用于加熱軟化預(yù)浸料，以改善樹脂粘性，加熱溫度最好低于150華氏度。

綜上所述，本實用新型的有益技術(shù)效果如下：

1、旋轉(zhuǎn)輪A、旋轉(zhuǎn)輪B的旋轉(zhuǎn)方向相反，使得第一層預(yù)浸料、第二層預(yù)浸料具有不同的層角取向，實現(xiàn)了一次性鋪設(shè)兩層而不是分別鋪層，簡化了現(xiàn)有的鋪層設(shè)備，提高了鋪層效率。

2、剝離棍、喂入輥的中心軸偏移基材的中心線法向量設(shè)置，通過調(diào)節(jié)中心軸到基材中心線法向量的偏移距離，即可生產(chǎn)出5°到85°之間任何角度的預(yù)浸料，解決了現(xiàn)有的小角度預(yù)浸料帶不易制造的缺陷。

3、多個預(yù)浸料喂入裝置上的預(yù)浸料將同時纏繞在基體上，將增加所需預(yù)浸料復(fù)合材料的厚度，根據(jù)所需預(yù)浸料復(fù)合材料的厚度，可對預(yù)浸料喂入裝置的個數(shù)進行選擇。

4、導(dǎo)向器的設(shè)置用于展開基材。

5、機架的設(shè)置起到支承基材的作用。

6、壓緊裝置的設(shè)置用于壓緊基材和預(yù)浸料帶形成預(yù)浸料管。

7、鋪開裝置的設(shè)置用于鋪平預(yù)浸料管使得產(chǎn)品可以被纏繞到收卷機上。

8、靠近收卷機設(shè)置的壓緊裝置能夠再次對鋪平的預(yù)浸料管進行壓實。

9、設(shè)置在旋轉(zhuǎn)輪A、旋轉(zhuǎn)輪B中的加熱組件用于加熱軟化預(yù)浸料，以改善樹脂粘性。

附圖說明

圖1為一種制備偏心預(yù)浸料復(fù)合材料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型中預(yù)浸料喂入角度為+5°和-5°的形狀示意圖；

圖3為轉(zhuǎn)輪配置多個喂入輥的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中附圖標(biāo)記所對應(yīng)的零部件名稱如下：

1-放出輥，2-收卷機，3-基材，4-旋轉(zhuǎn)輪A，5-旋轉(zhuǎn)輪B，6-剝離棍，7-喂入輥，8-導(dǎo)向器，9-機架，10-壓緊部件，11-鋪開裝置，12-壓緊裝置，13-驅(qū)動輥，14-加熱組件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細(xì)地說明，但本實用新型的實施方式并不限于此。

實施例

如圖1、圖2、圖3所示，一種制備偏心預(yù)浸料復(fù)合材料的裝置，包括放出輥1、收卷機2以及兩端分別纏繞在放出輥1、收卷機2上的基材3，沿基材3前進方向上依次套設(shè)有旋向相反的旋轉(zhuǎn)輪A4、旋轉(zhuǎn)輪B5，旋轉(zhuǎn)輪A4、旋轉(zhuǎn)輪B5分別由驅(qū)動輥13傳動；所述旋轉(zhuǎn)輪A4、旋轉(zhuǎn)輪B5中均設(shè)置有預(yù)浸料喂入裝置，預(yù)浸料喂入裝置包括剝離輥6以及與剝離輥6相配合的喂入輥7，剝離輥6、喂入輥7的中心軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在旋轉(zhuǎn)輪A4、旋轉(zhuǎn)輪B5的內(nèi)壁上；剝離棍6、喂入輥7的中心軸旋向相反；剝離棍6、喂入輥7的中心軸垂直于基材3，中心軸偏移基材3的中心線法向量設(shè)置。放出輥1上纏繞有基材3，使基材3成為后面預(yù)浸料帶纏繞的芯軸?；?的表面做了防粘處理，便于最終復(fù)合材料成品的脫出。預(yù)浸料的外表面上設(shè)置有一層包裝紙，在生產(chǎn)制品的過程中需要將包裝紙從預(yù)浸料上剝離掉，本實施例中的喂入輥7上卷繞的是帶有底層包裝紙的預(yù)浸料原料，在預(yù)浸料的退卷過程中，剝離棍6、喂入輥7的中心軸旋向相反，底層的包裝紙將被收集到剝離棍6上。被剝離的預(yù)浸料外表面是一層具有粘性的樹脂層，一旦接觸即將粘在基材上。待預(yù)浸料粘在基材上后，開啟旋轉(zhuǎn)輪A4，旋轉(zhuǎn)輪A4的旋轉(zhuǎn)將帶動喂入輥7旋轉(zhuǎn)使得預(yù)浸料纏繞在基材上3，形成第一層預(yù)浸料。隨著基材3的前進，旋轉(zhuǎn)輪B5上的喂入輥將把第二層預(yù)浸料鋪設(shè)在第一層預(yù)浸料上，旋轉(zhuǎn)輪A4、旋轉(zhuǎn)輪B5的旋轉(zhuǎn)方向相反，使得第一層預(yù)浸料、第二層預(yù)浸料具有不同的層角取向，實現(xiàn)了一次性鋪設(shè)兩層而不是分別鋪層，簡化了現(xiàn)有的鋪層設(shè)備，提高了鋪層效率。在本實施例中，剝離棍6、喂入輥7的中心軸偏移基材3的中心線法向量設(shè)置，通過調(diào)節(jié)中心軸到基材3中心線法向量的偏移距離，即可生產(chǎn)出5°到85°之間任何角度的預(yù)浸料，解決了現(xiàn)有的小角度預(yù)浸料帶不易制造的缺陷。

作為本實用新型的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述預(yù)浸料喂入裝置為若干個。本實施例中的多個預(yù)浸料喂入裝置上的預(yù)浸料將同時纏繞在基體3上，將增加所需預(yù)浸料復(fù)合材料的厚度，根據(jù)所需預(yù)浸料復(fù)合材料的厚度，可對預(yù)浸料喂入裝置的個數(shù)進行選擇。

進一步地，所述放出輥1與旋轉(zhuǎn)輪A4間設(shè)置有用于展開基材3的導(dǎo)向器8。

為更好地實現(xiàn)本實用新型，所述基材3的下方設(shè)置有機架9，機架9與基材3的下表面相接觸。本實施例中的機架9起到支承基材3的作用，根據(jù)放出輥1與收卷機2間的跨度，中間可能需要一個或者多個機架9，但是由于機架9需要與預(yù)浸料接觸，所以它需要一個不粘的表面，如氟碳塑料材質(zhì)。

進一步地，所述旋轉(zhuǎn)輪B5的后方設(shè)置有壓緊部件10。本實施例中的壓緊裝置10的設(shè)置用于壓緊基材3和預(yù)浸料帶形成預(yù)浸料管。

為更好地實現(xiàn)本實用新型，還包括設(shè)置在壓緊部件10后方的鋪開裝置11。鋪開裝置11的設(shè)置用于鋪平預(yù)浸料管使得產(chǎn)品可以被纏繞到收卷機2上。

進一步地，還包括靠近收卷機2設(shè)置的壓緊裝置12?？拷站頇C2設(shè)置的壓緊裝置12能夠再次對鋪平的預(yù)浸料管進行壓實。

進一步地，所述旋轉(zhuǎn)輪A4、旋轉(zhuǎn)輪B5中均設(shè)置有加熱組件14。本實施例中的加熱組件14是輻射加熱器，如紅外線烤燈等，可用于加熱軟化預(yù)浸料，以改善樹脂粘性，加熱溫度最好低于150華氏度。

實施例1

一種制備偏心預(yù)浸料復(fù)合材料的裝置，包括放出輥1、收卷機2以及兩端分別纏繞在放出輥1、收卷機2上的基材3，沿基材3前進方向上依次套設(shè)有旋向相反的旋轉(zhuǎn)輪A4、旋轉(zhuǎn)輪B5，旋轉(zhuǎn)輪A4、旋轉(zhuǎn)輪B5分別由驅(qū)動輥13傳動；所述旋轉(zhuǎn)輪A4、旋轉(zhuǎn)輪B5中均設(shè)置有預(yù)浸料喂入裝置，預(yù)浸料喂入裝置包括剝離輥6以及與剝離輥6相配合的喂入輥7，剝離輥6、喂入輥7的中心軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在旋轉(zhuǎn)輪A4、旋轉(zhuǎn)輪B5的內(nèi)壁上；剝離棍6、喂入輥7的中心軸旋向相反；剝離棍6、喂入輥7的中心軸垂直于基材3且偏移基材3的中心線法向量設(shè)置。

實施例2

本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上，所述預(yù)浸料喂入裝置為若干個。

實施例3

本實施例在實施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，所述放出輥1與旋轉(zhuǎn)輪A4間設(shè)置有用于展開基材3的導(dǎo)向器8。

實施例4

本實施例在實施例1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，所述基材3的下方設(shè)置有機架9，機架9與基材3的下表面相接觸。

實施例5

本實施例在實施例1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，所述旋轉(zhuǎn)輪B5的后方設(shè)置有壓緊部件10。

實施例6

本實施例在實施例5的基礎(chǔ)上，還包括設(shè)置在壓緊部件10后方的鋪開裝置11。

實施例7

本實施例在實施例1至實施例6中的任意一項的基礎(chǔ)上，還包括靠近收卷機2設(shè)置的壓緊裝置12。

實施例8

本實施例在實施例1至實施例7中的任意一項的基礎(chǔ)上，所述旋轉(zhuǎn)輪A4、旋轉(zhuǎn)輪B5中均設(shè)置有加熱組件14。

如上所述，可較好地實現(xiàn)本實用新型。