本發(fā)明屬于碳/石墨氈制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種制作硬質(zhì)碳/石墨氈筒材的自動(dòng)化成型設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的碳/石墨氈筒材制作方法是使用手工纏繞的方式，先在筒材內(nèi)模上包裹一層石墨紙，后在石墨紙上使用粘合劑貼付碳布，后在碳布上包裹軟質(zhì)碳?xì)郑詈笤僖来钨N付一層碳布與一層石墨紙，即層與層之間采用手工粘合劑方法包裹，人工手工包裹的用力不均易導(dǎo)致各層間粘合不甚緊密，在使用過(guò)程中易產(chǎn)生分層開(kāi)裂現(xiàn)象，保溫性能受到不利影響，且此過(guò)程一般需要5-6人同時(shí)操作，生產(chǎn)操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，人力成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用自動(dòng)化生產(chǎn)方式的制作硬質(zhì)碳/石墨氈筒材的自動(dòng)化成型設(shè)備及方法。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種制作硬質(zhì)碳/石墨氈筒材的自動(dòng)化成型設(shè)備，其特征在于：包括浸漬裝置連接擠壓裝置，擠壓裝置連接纏繞裝置。進(jìn)一步地，浸漬裝置包括盛裝有粘合劑的浸漬槽，浸漬槽的底部設(shè)置攪拌裝置。進(jìn)一步地，浸漬裝置的底部連接鐵絲濾網(wǎng)，鐵絲濾網(wǎng)位于攪拌裝置的上方。進(jìn)一步地，擠壓裝置包括至少一組擠壓輪，擠壓輪連接于浸漬槽的一端。進(jìn)一步地，擠壓輪為上下結(jié)構(gòu)設(shè)置的輪子，上下輪的轉(zhuǎn)向相同。進(jìn)一步地，擠壓輪的下端連接導(dǎo)流板。進(jìn)一步地，纏繞裝置包括電動(dòng)機(jī)連接筒材內(nèi)模。進(jìn)一步地，電動(dòng)機(jī)為可控速三相異步電動(dòng)機(jī)。一種利用所述的自動(dòng)化成型設(shè)備制作硬質(zhì)碳/石墨氈筒材的方法，其特征在于：包括以下步驟：第一步：在筒材內(nèi)模上包裹一層硫酸紙，貼附上石墨紙，再在石墨紙表面使用粘合劑貼付上一層碳布；第二步；開(kāi)啟所述硬質(zhì)碳/石墨氈筒材的自動(dòng)化成型設(shè)備，根據(jù)目標(biāo)筒材直徑大小調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，如表1所示：表1筒材直徑大小與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整對(duì)照表筒材直徑(mm)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(min/圈)筒材直徑(mm)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(min/圈)400以下3400～8005800～150091500以上15第三步：將軟質(zhì)碳?xì)质紫冉虢n槽中的粘合劑中，后通過(guò)擠壓輪的上下輪的反向轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓過(guò)程，將多余的粘合劑擠出，通過(guò)導(dǎo)流板回流至浸漬槽中，經(jīng)擠壓的軟質(zhì)碳?xì)志鶆蚓o繃地纏繞至筒材內(nèi)模上即完成筒材的自動(dòng)化成型；第四步：達(dá)到產(chǎn)品厚度要求后再依次貼付上一層碳布、一層石墨紙、硫酸紙，采用外模包裹，使用螺栓鎖緊，進(jìn)入鼓風(fēng)干燥箱經(jīng)過(guò)表2所示的固化過(guò)程后脫去內(nèi)外模具，表2固化工藝條件序號(hào)溫度區(qū)間(℃)升溫時(shí)間(分鐘)保溫時(shí)間(分鐘)1室溫-802040280-11020503110-18040360第五步：經(jīng)過(guò)如表3所示的高溫碳化熱處理后得到硬質(zhì)碳?xì)滞膊?；或?jīng)過(guò)表4所示的高溫碳化熱處理后得到硬質(zhì)石墨氈筒材，表3高溫碳化熱處理工藝條件a序號(hào)溫度區(qū)間℃升溫時(shí)間min保溫時(shí)間min1室溫-23030502230-30060103300-40070104400-50080155500-60070606600-70070607700-80060608800-90050609900-10004030101000-11004030111100-12005030121200-13003030131300-14003030141400-15003030151500-16003030161600-17003030171700-18003060表4高溫碳化熱處理工藝條件b。本發(fā)明采用自動(dòng)化模式，比起傳統(tǒng)的手工包裹復(fù)合碳/石墨氈材料，層與層之間粘貼更加緊密，不易分層，精確度高，強(qiáng)度高，灰分少，保溫性能提高，提高使用壽命；采用自動(dòng)化生產(chǎn)方式，只需要在起始階段2-3名操作員工上料，以及在制作過(guò)程中監(jiān)控即可完成，節(jié)約70％操作時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)及材料成本。附圖說(shuō)明圖1為一種制作硬質(zhì)碳/石墨氈筒材的自動(dòng)化成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1、浸漬裝置，2、擠壓裝置，3、纏繞裝置，4、粘合劑，5、浸漬槽，6、攪拌裝置，7、擠壓輪，8、電動(dòng)機(jī)，9、筒材內(nèi)模，10、導(dǎo)流板，11、鐵絲濾網(wǎng)，12、軟質(zhì)碳?xì)?。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于具體實(shí)施例。實(shí)施例1如附圖1所示的一種制作硬質(zhì)碳/石墨氈筒材的自動(dòng)化成型設(shè)備，包括浸漬裝置1連接擠壓裝置2，擠壓裝置2連接纏繞裝置3。浸漬裝置1包括盛裝有粘合劑4的浸漬槽5，浸漬槽5的底部設(shè)置攪拌裝置6，浸漬裝置1的底部連接鐵絲濾網(wǎng)11，鐵絲濾網(wǎng)11位于攪拌裝置6的上方。攪拌裝置6設(shè)置的目的是為了在軟質(zhì)碳?xì)?2浸入浸漬槽5中的粘合劑4過(guò)程中，保證粘合劑4中的石墨粉不沉淀，從而使浸入軟質(zhì)碳?xì)?2中的粘合劑4的石墨粉具有穩(wěn)定的成分比例，進(jìn)而使粘合劑4的粘合性質(zhì)能夠得到充分的發(fā)揮。擠壓裝置2包括一組擠壓輪7，擠壓輪7為一組上下結(jié)構(gòu)設(shè)置的輪子，上下輪的轉(zhuǎn)向相同，擠壓輪7連接于浸漬槽5的一端，擠壓輪7的下端連接導(dǎo)流板10。由于從浸漬槽5中傳出的軟質(zhì)碳?xì)?2中所含粘合劑4較多，因此使用擠壓裝置2將軟質(zhì)碳?xì)?2中多余的粘合劑4擠壓出來(lái)，利用導(dǎo)流板10流回浸漬槽5中，一方面可以控制軟質(zhì)碳?xì)?2中粘合劑4的浸漬量，另一方面也可以起到節(jié)約原料的作用。纏繞裝置3包括電動(dòng)機(jī)8連接筒材內(nèi)模9，電動(dòng)機(jī)8為可控速三相異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)8控制筒材內(nèi)模9的轉(zhuǎn)動(dòng)速率，配合擠壓裝置2能夠使筒材均勻充分緊繃的纏繞成型。實(shí)施例2利用實(shí)施例1中所述的自動(dòng)化成型設(shè)備制作硬質(zhì)碳/石墨氈筒材的工作過(guò)程為：第一步：在筒材內(nèi)模9上包裹一層硫酸紙，貼附上石墨紙，再在石墨紙表面使用粘合劑貼付上一層碳布；第二步：開(kāi)啟所述硬質(zhì)碳/石墨氈筒材的自動(dòng)化成型設(shè)備，選擇目標(biāo)筒材直徑為380mm，調(diào)整電動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)速為3min/圈。第三步：將軟質(zhì)碳?xì)?2首先浸入浸漬槽5中的粘合劑4中，后通過(guò)擠壓輪7的上下輪的反向轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓過(guò)程，將多余的粘合劑4擠出，通過(guò)導(dǎo)流板10回流至浸漬槽5中，經(jīng)擠壓的軟質(zhì)碳?xì)?2均勻緊繃地纏繞至筒材內(nèi)模9上即完成筒材的自動(dòng)化成型；第四步：達(dá)到產(chǎn)品厚度要求后再依次貼付上一層碳布、一層石墨紙、硫酸紙，采用外模包裹，使用螺栓鎖緊，進(jìn)入鼓風(fēng)干燥箱經(jīng)過(guò)表6所示的固化過(guò)程后脫去內(nèi)外模具，表6固化工藝條件序號(hào)溫度區(qū)間(℃)升溫時(shí)間(分鐘)保溫時(shí)間(分鐘)1室溫-802040280-11020503110-18040360第五步：經(jīng)過(guò)如表7所示的高溫碳化熱處理后得到硬質(zhì)碳?xì)滞膊模槐?高溫碳化熱處理工藝條件a本發(fā)明采用自動(dòng)化模式，比起傳統(tǒng)的手工包裹復(fù)合碳/石墨氈材料，層與層之間粘貼更加緊密，不易分層，精確度高，強(qiáng)度高，灰分少，保溫性能提高，提高使用壽命，使用發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品與使用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比如表9所示。表9使用本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品與使用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比實(shí)施例3本實(shí)施例與實(shí)施例2的基本工藝相同，不同的參數(shù)和步驟如下：1、第二步：開(kāi)啟所述硬質(zhì)碳/石墨氈筒材的自動(dòng)化成型設(shè)備，選擇目標(biāo)筒材直徑為600mm，調(diào)整電動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)速為5min/圈。2、第五步：經(jīng)過(guò)表8所示的高溫碳化熱處理后得到硬質(zhì)石墨氈筒材，表8高溫碳化熱處理工藝條件b實(shí)施例4本實(shí)施例與實(shí)施例2的基本工藝相同，不同的工藝參數(shù)和步驟如下：1、第二步：開(kāi)啟所述硬質(zhì)碳/石墨氈筒材的自動(dòng)化成型設(shè)備，選擇目標(biāo)筒材直徑為1000mm，調(diào)整電動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)速為9min/圈。實(shí)施例5本實(shí)施例與實(shí)施例2的基本工藝相同，不同的參數(shù)和步驟如下：1、第二步：開(kāi)啟所述硬質(zhì)碳/石墨氈筒材的自動(dòng)化成型設(shè)備，選擇目標(biāo)筒材直徑為1600mm，調(diào)整電動(dòng)機(jī)8的轉(zhuǎn)速為15min/圈。2、第五步：經(jīng)過(guò)表8所示的高溫碳化熱處理后得到硬質(zhì)石墨氈筒材。表8高溫碳化熱處理工藝條件b序號(hào)溫度區(qū)間℃升溫時(shí)間min保溫時(shí)間min1室溫-23030502230-30060103300-40070104400-50080155500-60070606600-70070607700-80060608800-90050609900-10004030101000-11004030111100-12005030121200-13003030131300-14003030141400-15003030151500-16003030161600-17003030171700-18003030181800-19003030191900-20003030202000-21003030212100-22003030222200-23003060以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述的實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)和等效物界定。