一种适用于碳纤维复合材料的注胶回流装置及工作方法与流程

本发明涉及碳纤维复合材料加工领域，特别涉及一种适用于碳纤维复合材料的注胶回流装置及工作方法。

背景技术：

碳纤维复合材料的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成结构材料。碳纤维复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。在现有的碳纤维复合材料的制作过程中，在浸润涂胶后，在之后的工艺过程中，多余的胶体会在加工过程中滴落，或者在高温下固化，失去使用价值。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种节约碳纤维复合材料用胶，清洁卫生，高效回收，保证回流胶保持树脂固化反应活性的一种适用于碳纤维复合材料的注胶回流装置。

本发明的技术方案：本发明所述的一种适用于碳纤维复合材料的注胶回流装置，包括纱架箱、前集纱器、后集纱器、涂胶器、前端注胶收集器、后端注胶收集器、冷却扇、冷却器、固化加热器、温度控制器和牵引系统组成，纱架箱内设有干燥机，前集纱器安装在纱架箱的出纱端，涂胶器设置在前集纱器后端，涂胶器还包括涂胶滚轮、回胶漏斗和回胶阀，前集纱器和后集纱器间设有前端注胶收集器，后集纱器与固化加热器之间设有后端注胶收集器，后端注胶收集器下端设有冷却箱；冷却箱包括冷却孔、进水管、储水箱、压缩机箱、冷却液储蓄箱、冷却扇、水箱电机、压缩电机、冷却液电机、水箱电磁阀、风冷电磁阀、冷却液电磁阀、手柄和四通电动阀；固化加热器前端设有冷却孔，冷却孔前端设有温度传感器，温度传感器下端设有冷却扇，固化加热器下端设有温度控制器，固化加热器后端设有牵引系统。

进一步的，冷却孔内设有进水管，冷却孔前端距离为3～8厘米位置处设有温度传感器。

进一步的，冷却器顶端设有手柄，冷却器顶端设有储水箱，储水箱内设有水箱电机，水箱电机前端设有水箱电磁阀；储水箱下端设有压缩机箱，压缩机箱内设有压缩机，压缩机前端设有水箱电磁阀；压缩机箱下端设有冷却液储蓄箱，冷却液储蓄箱内设有冷却液电机，冷却液电机前端设有冷却液电磁阀；冷却器后端设有冷却扇。

进一步的，涂胶滚轮移动速度在400～2000mm/min之间。

本发明还公开了上述一种适用于碳纤维复合材料的注胶回流装置的工作方法，包括如下步骤：

a.干燥机预先对纱架箱内的碳纤维复合材料做干燥除湿处理，通过前集线器将碳纤维复合材料捻合；

b.将碳纤维复合材料分别送入涂胶器浸润涂胶，由涂胶滚轮滚动，带动碳纤维复合材料上胶，涂胶滚轮移动速度在400～2000mm/min之间；

c.经过涂有胶的的碳纤维复合材料经过后集纱器再次捻合，变成双股，其中前端注胶收集器和后端注胶收集器收集移动过程中滴落的胶；

d.经过后集纱器的碳纤维复合材料进入固化加热器，固化加热器加热温度为120℃～210℃；

e.温度传感器检测固化加热器前段温度，并传送至温度控制器；

f.温度控制器驱动冷却箱工作，当固化加热器前端温度为120℃-140℃，启用压缩空气法冷却，此时压缩机工作，通过风冷电磁阀，沿四通分气阀在冷却孔内循环，以保持固化加热器前端温度在40℃-50℃；

当固化加热器前端温度为150℃-170℃，启用水冷却法，此时水箱电机工作，通过水箱电磁阀，将储水箱内的水沿四通分气阀在冷却孔内循环，以保持固化加热器前端温度在50℃-60℃；

当固化加热器7前端温度为180℃-210℃，启用冷却液冷却法，此时冷却液电机工作，通过冷却液电磁阀，将冷却液储蓄箱内的水沿四通分气阀在冷却孔内循环，以保持固化加热器前端温度在60℃-70℃；

g.涂胶后的碳纤维复合材料在固化加热器7前段因压力作用挤出的多余胶体在40℃-70℃时保持液态，液态的多余胶体沿固化加热器7前段滴落至后端注胶收集器41；

h.牵引系统从固化加热器中牵引出已固化的碳纤维复合材料冷却、检验即可；

i.工作结束后，将前端注胶收集器和后端注胶收集器内的胶收集，等待下次使用。

本发明与现有技术相比的有益效果：由于前集纱器和后集纱器间设有前端注胶收集器，后集纱器与固化加热器之间设有后端注胶收集器，保证了碳纤维复合材料在涂胶后的运动过程中下端始终存在注胶收集器，保障了注胶不会滴落至其他位置。且在固化加热器前段设有冷却器，通过温度传感器实时监测固化加热器的温度高低，在温度控制器的控制下，结合风冷、水冷和油冷的方式，保持固化加热器前段温度始终在40℃-70℃之间，从而保证胶体保持树脂固化反应活性，不固化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明冷却器的结构示意图。

具体实施方式

为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1-图2示出了本发明一种适用于碳纤维复合材料的注胶回流装置的实施方式，包括纱架箱1、前集纱器2、后集纱器21、涂胶器3、前端注胶收集器4、后端注胶收集器41、冷却扇5、冷却器6、固化加热器7、温度控制器8和牵引系统9组成，纱架箱1内设有干燥机11，前集纱器2安装在纱架箱1的出纱端，涂胶器3设置在前集纱器2后端，涂胶器3还包括涂胶滚轮31、回胶漏斗32和回胶阀33，前集纱器2和后集纱器21间设有前端注胶收集器4，后集纱器21与固化加热器7之间设有后端注胶收集器41，后端注胶收集器41下端设有冷却箱6；冷却箱6包括冷却孔61、进水管62、储水箱631、压缩机箱632、冷却液储蓄箱633、冷却扇64、水箱电机651、压缩电机652、冷却液电机653、水箱电磁阀661、风冷电磁阀662、冷却液电磁阀663、手柄67和四通电动阀68；固化加热器7前端设有冷却孔61，冷却孔61前端设有温度传感器81，温度传感器81下端设有冷却扇5，固化加热器7下端设有温度控制器8，固化加热器7后端设有牵引系统9。冷却孔61内设有进水管62，的冷却孔61前端距离为3～8厘米位置处设有温度传感器81。冷却器6顶端设有手柄67，冷却器6顶端设有储水箱631，储水箱631内设有水箱电机651，水箱电机651前端设有水箱电磁阀661；储水箱631下端设有压缩机箱632，压缩机箱632内设有压缩机652，压缩机652前端设有水箱电磁阀662；压缩机箱632下端设有冷却液储蓄箱633，冷却液储蓄箱633内设有冷却液电机653，冷却液电机653前端设有冷却液电磁阀663；冷却器6后端设有冷却扇64。涂胶滚轮31移动速度在400～2000mm/min之间。

本发明还公开了上述一种适用于碳纤维复合材料的注胶回流装置的工作方法，包括如下步骤：

a.干燥机11预先对纱架箱1内的碳纤维复合材料做干燥除湿处理，通过前集线器2将碳纤维复合材料捻合；

b.将碳纤维复合材料分别送入涂胶器3浸润涂胶，由涂胶滚轮31滚动，带动碳纤维复合材料上胶，涂胶滚轮31移动速度在400～2000mm/min之间；

c.经过涂有胶的的碳纤维复合材料经过后集纱器21再次捻合，变成双股，其中前端注胶收集器4和后端注胶收集器41收集移动过程中滴落的胶；

d.经过后集纱器21的碳纤维复合材料进入固化加热器7，固化加热器7加热温度为120℃～210℃；

e.温度传感器81检测固化加热器7前段温度，并传送至温度控制器8；

f.温度控制器8驱动冷却箱6工作，当固化加热器7前端温度为120℃-140℃，启用压缩空气法冷却，此时压缩机652工作，通过风冷电磁阀662，沿四通分气阀68在冷却孔61内循环，以保持固化加热器7前端温度在40℃-50℃；

当固化加热器7前端温度为150℃-170℃，启用水冷却法，此时水箱电机651工作，通过水箱电磁阀661，将储水箱631内的水沿四通分气阀68在冷却孔61内循环，以保持固化加热器7前端温度在50℃-60℃；

当固化加热器7前端温度为180℃-210℃，启用冷却液冷却法，此时冷却液电机653工作，通过冷却液电磁阀663，将冷却液储蓄箱633内的水沿四通分气阀68在冷却孔61内循环，以保持固化加热器7前端温度在60℃-70℃；

g.涂胶后的碳纤维复合材料在固化加热器7前段因压力作用挤出的多余胶体在40℃-70℃时保持液态，液态的多余胶体沿固化加热器7前段滴落至后端注胶收集器41；

h.牵引系统9从固化加热器7中牵引出已固化的碳纤维复合材料冷却、检验即可；

i.工作结束后，将前端注胶收集器4和后端注胶收集器41内的胶收集，等待下次使用。

本发明具有清洁卫生，高效回收，保证回流胶保持树脂固化反应活性的特点。通过降低碳纤维复合材料进入固化加热器7时前端的温度，来保持回收胶体的树脂固化反应活性，由于前集纱器2和后集纱器21间设有前端注胶收集器4，后集纱器21与固化加热器7之间设有后端注胶收集器41，保证了碳纤维复合材料在涂胶后的运动过程中下端始终存在注胶收集器，保障了注胶不会滴落至其他位置，在回胶漏斗32下端设有回胶阀33，可保证胶体最大限度的回收，减少挂壁和残留胶体；在固化加热器7前段设有冷却器6，通过温度传感器8实时监测固化加热器7的温度高低，在温度控制器8的控制下，结合压缩空气制冷、水冷却和冷却液冷却的方式，保持固化加热器7前段温度始终在40℃-70℃之间，从而保证注胶始终保持树脂固化反应活性。

上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。