一种小丝束碳纤维预浸料方法与流程

本发明涉及碳纤维浸料领域，具体说是一种小丝束碳纤维预浸料方法。

背景技术：

碳纤维是含炭量在90％以上的高强度高模量纤维；耐高温居所有化纤之首；用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成；是制造航天航空等高技术器材的优良材料，对小丝束碳纤维进行预浸料之后便能塑造成各种产品。12k小丝束

对于12k的小丝束碳纤维预浸料过程中，树脂容易沉淀造成预浸料不均匀，采用浸泡式预浸料时，通过导轮的引导将碳纤维引导进入储料槽并完全浸泡在储料槽内的树脂中进行预浸料，当碳纤维离开储料槽时，碳纤维上树脂含量最高，随着碳纤维丝束的行走，油会沿着碳纤维丝束流动，甚至脱离碳纤维丝束，造成碳纤维丝束轴向的树脂不均匀，且在导向过程中小丝束碳纤维容易与导向轮滑脱，影响导向质量。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种小丝束碳纤维预浸料方法，使小丝束碳纤维预浸料均匀，方便小丝束碳纤维浸料导向。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种小丝束碳纤维预浸料方法，包括以下步骤：

s1、将小丝束碳纤维预浸料装置安装在小丝束碳纤维的出料口；

s2、将小丝束碳纤维缠绕于预浸料装置的空腔内，且丝束贯穿预浸料装置的储料槽，碳纤维另一端固定于牵引机上；

s3、将配好的树脂添加到s2中储料槽的内部，树脂浸渍丝束且经过罗拉辊筒、挤压胶辊拉出，完成小丝束碳纤维的预浸料；其中，

所述s1中的小丝束碳纤维预浸料装置，包括外壳、高度调节结构、注料结构、观察窗、凹槽和多个导向结构；所述外壳的底端设有所述凹槽；所述外壳的侧壁设有用于观察树脂液位的所述观察窗；所述外壳的内部设有用于调节所述导向结构高度的所述高度调节结构；所述高度调节结构的内部设有多个用于对小丝束碳纤维进行导向的所述导向结构；所述外壳与所述高度调节结构之间设有用于涂抹润滑油的所述注料结构。

具体的，所述高度调节结构包括收纳套和高度调节杆，所述收纳套与所述外壳之间滑动连接，所述高度调节杆贯穿连接于所述外壳和所述收纳套，所述高度调节杆与所述外壳之间转动连接，所述高度调节杆与所述收纳套之间螺纹连接。

具体的，所述高度调节杆为l形结构，且所述高度调节杆背离所述收纳套的一端的端部为半球体结构。

具体的，所述导向结构均包括多个导向轮、挡板、两个通孔、气囊、弹片、固定套、第一转轴、搅拌杆、第二转轴、单向阀、传动轮和皮带，多个用于对小丝束碳纤维进行导向的所述导向轮通过所述第二转轴与所述收纳套之间转动连接，所述导向轮的中部的直径从两端至中间逐渐减小，所述导向轮的两端对称设有两个圆盘形的所述挡板，所述挡板上抵触有所述气囊，所述气囊的内部设有多个存储空腔，所述气囊的另外一端抵触有四个沿所述导向轮轴心线方向的截面为s形的所述弹片，所述弹片和所述挡板上均设有导通于所述气囊的所述单向阀，所述挡板和所述弹片上的所述单向阀的方向相反，所述弹片垂直与所述导向轮的轴线方向的截面为扇形；两个所述通孔垂直贯穿于所述收纳套，两个所述通孔之间相互贯通。

具体的，所述注料结构包括注料管、端盖、收纳室、活塞、橡胶气垫、存储室、第一导流孔、第二导流孔、第一转轴、固定套、搅拌杆、第二转轴、单向阀、传动轮和皮带，所述收纳套的内部设有用于存储树脂的所述收纳室，所述注料管固定于所述收纳套的顶端，截面为正八边形结构的所述端盖与所述注料管之间螺纹连接，所述外壳的内部设有用于存储树脂的所述存储室，所述搅拌杆设于所述存储室的内部，所述活塞贯穿于所述存储室延伸至所述收纳室的内部，所述活塞与所述收纳套之间滑动连接，所述活塞的内部设有多个导通于所述存储室的所述第二导流孔，所述收纳套的内部的底端设有多个与所述第二导流孔配合的所述第一导流孔，所述活塞的底端设有用于驱动所述活塞的带有容纳空腔的所述橡胶气垫，所述第一转轴贯穿连接于所述固定套和所述收纳套，所述固定套通过所述第一转轴与所述收纳套之间转动连接，所述固定套上圆周阵列设有多个用于搅拌树脂的所述搅拌杆，所述第一转轴的端部和其中三个所述第二转轴的端部固定有所述传动轮，所述皮带缠绕于所述传动轮。

本发明的有益效果：

(1)本发明所述的一种小丝束碳纤维预浸料方法，高度调节结构上设有多个导向结构，小丝束碳纤维从注料结构的内部侵泡式预浸料后，然后s形缠绕于多个导向结构上，导向结构改变了小丝束碳纤维的方向，使小丝束碳纤维处于底面的导向到顶面，有效的防止小丝束碳纤维上的树脂过快的滴落，延长了对碳纤维丝的预浸料时间，同时导向结构的使用增大了导向结构与小丝束碳纤维之间的摩擦力，同时对小丝束碳纤维进行限位，避免了小丝束碳纤维与导向结构滑脱，进而大大提高了导向结构的导向质量，同时在导向结构的转动的同时通过气体吹动碳纤维丝，使树脂更加均匀的涂抹在小丝束碳纤维上，进而提高了小丝束碳纤维的预浸料质量，有效的防止小丝束碳纤维与导向轮之间的黏连。

(2)本发明所述的一种小丝束碳纤维预浸料方法，注料结构的使用，使小丝束碳纤维浸入的液位恒定，进而使预浸料更加便捷，同时导向结构驱动注料结构对内部的树脂进行搅拌，进而有效的防止注料结构的内部的树脂沉淀，进而提高了树脂的预浸料质量，同时注料结构的使用使碳纤维经过导向结构时候更加灵活，同时对导向结构进行降温，进而使导向效果更好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明方法流程图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为图2所示的a部放大示意图；

图4为图3所示的收纳套与导向结构的连接结构示意图；

图5为图4所示的b部放大示意图；

图6为图5所示的导向结构的结构示意图；

图7为图4所示的收纳套与第一转轴的连接结构示意图；

图8为图4所示的c部放大示意图；

图9为图4所示的整体结构右视图。

图中：1、外壳，2、高度调节结构，21、收纳套，22、高度调节杆，3、注料结构，31、注料管，32、端盖，33、收纳室，34、活塞，35、橡胶气垫，36、存储室，37、第一导流孔，38、第二导流孔，39、第一转轴，39a、固定套，39b、搅拌杆，39c、传动轮，39d、皮带，4、观察窗，5、凹槽，6、导向结构，61、导向轮，62、挡板，63、通孔，64、气囊，65、弹片，67、第二转轴，68、单向阀。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图9所示，本发明所述的一种小丝束碳纤维预浸料方法，包括以下步骤：

s1、将小丝束碳纤维预浸料装置安装在小丝束碳纤维的出料口；

s2、将小丝束碳纤维缠绕于预浸料装置的空腔内，且丝束贯穿预浸料装置的储料槽，碳纤维另一端固定于牵引机上；

s3、将配好的树脂添加到s2中储料槽的内部，树脂浸渍丝束且经过罗拉辊筒、挤压胶辊拉出，完成小丝束碳纤维的预浸料；其中，

所述s1中的小丝束碳纤维预浸料装置，包括外壳1、高度调节结构2、注料结构3、观察窗4、凹槽5和多个导向结构6；所述外壳1的底端设有所述凹槽5；所述外壳1的侧壁设有用于观察树脂液位的所述观察窗4；所述外壳1的内部设有用于调节所述导向结构6高度的所述高度调节结构2；所述高度调节结构2的内部设有多个用于对小丝束碳纤维进行导向的所述导向结构6；所述外壳1与所述高度调节结构2之间设有用于涂抹润滑油的所述注料结构3。

具体的，所述高度调节结构2包括收纳套21和高度调节杆22，所述收纳套21与所述外壳1之间滑动连接，所述高度调节杆22贯穿连接于所述外壳1和所述收纳套21，所述高度调节杆22与所述外壳1之间转动连接，所述高度调节杆22与所述收纳套21之间螺纹连接；在需要将小丝束碳纤维缠绕在多个所述导向结构6上时，拧动所述高度调节杆22，所述高度调节杆22螺纹驱动所述收纳套21与所述外壳1之间滑动，使所述导向结构6外露，进而便于将小丝束碳纤维缠绕在所述导向结构6上，同时便于将对所述导向结构6进行检修和维护。

具体的，所述高度调节杆22为l形结构，且所述高度调节杆22背离所述收纳套21的一端的端部为半球体结构；所述高度调节杆22为l形结构，进而使拧动所述高度调节杆22更加省力，进而大大提高了使用舒适度。

具体的，所述导向结构6均包括多个导向轮61、挡板62、两个通孔63、气囊64、弹片65、固定套39a、第一转轴39、搅拌杆39b、第二转轴67、单向阀68、传动轮39c和皮带39d，多个用于对小丝束碳纤维进行导向的所述导向轮61通过所述第二转轴67与所述收纳套21之间转动连接，所述导向轮61的中部的直径从两端至中间逐渐减小，所述导向轮61的两端对称设有两个圆盘形的所述挡板62，所述挡板62上抵触有所述气囊64，所述气囊64的内部设有多个存储空腔，所述气囊64的另外一端抵触有四个沿所述导向轮61轴心线方向的截面为s形的所述弹片65，所述弹片65和所述挡板62上均设有导通于所述气囊64的所述单向阀68，所述挡板62和所述弹片65上的所述单向阀68的方向相反，所述弹片65垂直与所述导向轮61的轴线方向的截面为扇形；两个所述通孔63垂直贯穿于所述收纳套21，两个所述通孔63之间相互贯通；当所述收纳套21背离所述外壳1方向滑动时，使所述导向轮61全部露出所述外壳1时，将小丝束碳纤维s形缠绕在多个所述导向轮61上，在对小丝束碳纤维预浸料过程中，小丝束碳纤维带动所述导向轮61驱动所述第二转轴67与所述收纳套21之间转动，经过所述导向轮61将小丝束碳纤维原本处于底端的部位翻转到顶端，进而有效的避免了树脂过快的从小丝束碳纤维上脱落，进而使树脂更好的浸入小丝束碳纤维上，进而大大提高了预浸料质量，同时在所述导向轮61转动过程中，小丝束碳纤维抵触s形结构的所述弹片65，使所述弹片65挤压变形，所述弹片65形变的力可以使所述气囊64变形，所述弹片65抵触所述气囊64，所述气囊64变形，使该所述弹片65对应的所述气囊64的内部的容纳空腔的内部的气体从该所述弹片65上的所述单向阀68排出，吹拂小丝束碳纤维，使树脂更好的涂抹在小丝束碳纤维上，进一步的提高了小丝束碳纤维的预浸料质量，同时所述气囊64的使用便于实现所述弹片65复位，使所述弹片65的复位效果更好，同时所述导向轮61的中部的直径从两端至中间逐渐减小，进而配合所述弹片65使用有效的防止小丝束碳纤维与所述导向轮61滑脱。

具体的，所述注料结构3包括注料管31、端盖32、收纳室33、活塞34、橡胶气垫35、存储室36、第一导流孔37、第二导流孔38、第一转轴39、固定套39a、搅拌杆39b、第二转轴67、单向阀68、传动轮39c和皮带39d，所述收纳套21的内部设有用于存储树脂的所述收纳室33，所述注料管31固定于所述收纳套21的顶端，截面为正八边形结构的所述端盖32与所述注料管31之间螺纹连接，所述外壳1的内部设有用于存储树脂的所述存储室36，所述搅拌杆39b设于所述存储室36的内部，所述活塞34贯穿于所述存储室36延伸至所述收纳室33的内部，所述活塞34与所述收纳套21之间滑动连接，所述活塞34的内部设有多个导通于所述存储室36的所述第二导流孔38，所述收纳套21的内部的底端设有多个与所述第二导流孔38配合的所述第一导流孔37，所述活塞34的底端设有用于驱动所述活塞34的带有容纳空腔的所述橡胶气垫35，所述第一转轴39贯穿连接于所述固定套39a和所述收纳套21，所述固定套39a通过所述第一转轴39与所述收纳套21之间转动连接，所述固定套39a上圆周阵列设有多个用于搅拌树脂的所述搅拌杆39b，所述第一转轴39的端部和其中三个所述第二转轴67的端部固定有所述传动轮39c，所述皮带39d缠绕于所述传动轮39c；首先拧动所述端盖32，通过所述注料管31往所述收纳室33的内部添加树脂，当所述存储室36的内部的树脂液位变低时，树脂对所述橡胶气垫35不抵触时，在所述收纳室33的内部的压力和所述橡胶气垫35的自重的作用下，所述活塞34与所述收纳套21之间滑动，使所述第一导流孔37和所述第二导流孔38导通，进而使所述收纳室33的内部的树脂进入所述存储室36的内部，及时补充所述存储室36的内部的树脂，进而使所述存储室36的内部的树脂的液位始终恒定，进而使对小丝束碳纤维的预浸料效果更好，同时所述注料结构3的使用使小丝束碳纤维的导向效果更好，所述导向轮61的中部的直径从两端至中间逐渐减小，进而配合所述弹片65使用有效的防止小丝束碳纤维与所述导向轮61滑脱，同时增大了所述导向轮61与小丝束碳纤维之间的摩擦力，进而使有足够的动力配合所述传动轮39c驱动所述第一转轴39转动，所述第一转轴39转动驱动所述固定套39a转动，所述固定套39a带动所述搅拌杆39b转动，进而有效的防止树脂沉淀，进而使树脂的使用效果更好。

在使用时，首先拧动端盖32，通过注料管31往收纳室33的内部添加小丝束碳纤维预浸料的树脂，在需要将小丝束碳纤维缠绕在多个导向结构6上时，转动高度调节杆22，高度调节杆22与外壳1之间转动连接，且高度调节杆22与收纳套21之间螺纹连接，高度调节杆22带动收纳套21与外壳1之间滑动，使导向结构6外露，当收纳套21向上运动时，导向轮61全部露出外壳1，将小丝束碳纤维s形缠绕在多个导向轮61上，从左边通孔63进入，从顶部通孔63穿出，完成小丝束碳纤维的安装过程；在对小丝束碳纤维预浸料过程中，对于12k的小丝束来说，小丝束碳纤维在运动过程中会带动导向轮61转动，导向轮61的转动驱动第二转轴67与收纳套21之间转动，经过导向轮61将小丝束碳纤维原本处于底端的部位翻转到顶端，进而有效的避免了树脂过快的从小丝束碳纤维上脱落，进而使树脂更好的浸入小丝束碳纤维上，进而大大提高了预浸料质量，同时在导向轮61转动过程中，小丝束碳纤维抵触s形结构的弹片65，使弹片65挤压变形，弹片65形变的力可以使气囊64变形，弹片65抵触气囊64，气囊64变形，使该弹片65对应的气囊64的内部的容纳空腔的内部的气体从该弹片65上的单向阀68排出，吹拂小丝束碳纤维，使树脂更好的涂抹在小丝束碳纤维上，同时，有效的防止小丝束碳纤维与导向轮61之间的黏连，进一步的提高了小丝束碳纤维的预浸料质量，同时气囊64的使用便于实现弹片65复位，使弹片65的复位效果更好，同时导向轮61的中部的直径从两端至中间逐渐减小，进而配合弹片65使用有效的防止小丝束碳纤维与导向轮61滑脱，间歇性的抵触，增大了导向轮61与小丝束碳纤维之间的摩擦力，进而有足够的动力配合传动轮39c驱动第一转轴39转动，第一转轴39转动驱动固定套39a转动，固定套39a带动搅拌杆39b转动，进而有效的防止树脂沉淀，进而使树脂的使用效果更好，当存储室36的内部的树脂液位变低时，树脂对橡胶气垫35不抵触时，在收纳室33的内部的压力和橡胶气垫35的自重的作用下，活塞34与收纳套21之间滑动，使第一导流孔37和第二导流孔38导通，进而使收纳室33的内部的树脂进入存储室36的内部，及时补充存储室36的内部的树脂，进而使存储室36的内部的树脂的液位始终恒定，进而使对小丝束碳纤维的预浸料效果更好，同时注料结构3的使用使小丝束碳纤维的导向效果更好。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。