一种复合芯拉挤工艺用树脂混料系统及混料工艺的制作方法

本发明涉及一种复合芯拉挤工艺用树脂混料系统及混料工艺。

背景技术：

碳纤维复合芯导线应用越来越广泛，其主要技术是在复合芯的拉挤工艺上，目前各个厂家对拉挤工艺的控制存在很大差别，比如混料时间、混料量、加料时间、混合均匀程度等，这些差别造成了复合芯的性能参差不齐。

技术实现要素：

本发明的第一个目的是能提高复合芯性能的稳定性的复合芯拉挤工艺用树脂混料系统。

实现本发明第一个目的技术方案是一种复合芯拉挤工艺用树脂混料系统，包括储料室、称量室、混料室、加料室和连通前述部件的管路；所述储料室上设置进料口；所述加料室上设置出料口；还包括真空泵；所述储料室包括第一储料室和第二储料室；所述称量室包括第一称量室和第二称量室；所述第一储料室和第二储料室的出料口分别通过管路连通第一称量室和第二称量室的进料口；所述第一称量室和第二称量室的出料口均通过管路连通混料室的进料口；所述混料室的出料口通过管路连通加料室的进料口；所述混料室上设置抽气口，抽气口通过管路连通真空泵。

前述系统还包括进气室；所述进气室内设置干燥装置；所述储料室、称量室、混料室和加料室上均设置通过管路连通进气室的进气口。

前述系统还包括清洗室；所述清洗室存放清洗剂；所述储料室上设置通过管路连通清洗室的清洗剂喷头；所述清洗室通过管路与进气室连通。

所述储料室包括一个上大下小的仓体、与仓体连通的储料室加料口和储料室出料口；所述仓体外壁四周设置储料室加热恒温层；所述仓体包括一体成型的仓顶、仓底和仓侧壁，所述储料室加料口设置在仓侧壁上部，所述储料室出料口设置在仓底，所述储料室加料口和储料室出料口处均设置阀门；所述仓侧壁上设置从仓底延伸至仓顶的透明的观察窗；所述观察窗上设置刻度；所述仓侧壁下部的内壁上设置储料室限位器；所述限位器包括探头和报警器；所述仓侧壁上部设置穿透仓侧壁的清洗剂喷头；所述清洗剂喷头的出口向下设置，入口连通清洗室；所述仓侧壁上部设置连通带压力的气体存放罐的储料室进气口；所述仓顶中部设置储料室搅拌器；所述储料室搅拌器包括贯穿仓顶并向仓底延伸的转轴和设置于转轴上的搅拌叶片；所述储料室搅拌器的转轴上设置两层搅拌叶片；所述清洗剂喷头和储料室进气口与仓侧壁连接处设置橡胶密封圈；所述储料室搅拌器的转轴与仓顶连接处设置橡胶密封圈。

所述称量室包括料仓和设置与料仓底部的称重仪；所述料仓的上下内径一致，料仓由侧壁和仓盖组成；所述称重仪设置于料仓侧壁的底部，并与侧壁可拆卸地密封连接；所述料仓侧壁的外壁四周设置称量室加热恒温层；所述仓盖中部设置称量室进料口；所述侧壁底部设置称量室出料口；所述侧壁的底部设置多个凸台，所述称重仪上与凸台一一对应设置凹槽，所述凸台和凹槽的尺寸匹配，相互卡接，所述侧壁的凸台与称重仪的凹槽之间设置密封圈；或者所述侧壁的底部设置多个带外螺纹的凸台，所述称重仪上与凸台一一对应设置带内螺纹的凹槽，所述凸台和凹槽的尺寸匹配，所述侧壁的凸台与称重仪的凹槽之间设置密封圈；所述侧壁与仓盖密封连接；所述仓盖上设置通孔，通孔处密封设置称量室测压仪；所述侧壁顶部设置连通带压力的气体存放罐的称量室进气口。

所述混料室包括混合室、设置于混合室上的混料室进料口和混料室出料口、以及设置于混合室内的混料室搅拌器；所述混合室包括密封连接的顶盖、侧壁和底部组件；所述底部组件包括斜板和底板；所述底部组件围成的内部空间的直径小于侧壁围成的内部空间的直径；所述搅拌器设置于底部组件围成的内部空间中；所述混合室的侧壁和底部组件的外部包覆设置混料室加热恒温层；所述混料室搅拌器包括转轴和叶片；所述转轴的一端支撑于底板上，另一端连接叶片；所述侧壁顶部设置连通带压力的气体存放罐的混料室进气口；所述侧壁顶部设置连通真空泵的混料室抽气口；所述混料室进气口和混料室抽气口位于同一水平线上；所述顶盖上设置通孔，通孔处密封设置混料室测压仪。

所述加料室包括储料仓；所述储料仓的上下内径一致，储料仓由密封连接的盖板、侧壁和底板组成；所述储料仓侧壁和底板的外壁四周设置加料室加热恒温层；所述盖板中部设置加料室进料口；所述底板的中部设置加料室出料口；所述侧壁的底部与底板之间设置一个加料室限位器；所述加料室限位器包括探头和信号发送器；所述加料室出料口连通管路，管路上设置流量阀；所述盖板上设置通孔，通孔处密封设置加料室测压仪；所述侧壁顶部设置连通带压力的气体存放罐的加料室进气口；所述储料仓的底板与侧壁之间可拆卸；所述的底部设置多个凸台；所述底板上与凸台一一对应设置凹槽；所述凸台和凹槽的尺寸匹配，相互卡接；侧壁的凸台与底板的凹槽之间设置密封圈；所述侧壁的底部设置多个带外螺纹的凸台；所述底板上与凸台一一对应设置带内螺纹的凹槽；所述凸台和凹槽的尺寸匹配；所述侧壁的凸台与底板的凹槽之间设置密封圈。

本发明的第二个目的是能提高复合芯性能的稳定性的复合芯拉挤工艺用树脂混料系统。

实现本发明第二个目的技术方案是一种复合芯拉挤工艺用树脂混料工艺，采用前述的一种复合芯拉挤工艺用树脂混料系统，混料工艺包括以下步骤：

步骤一：加料；分别向第一储料室和第二储料室内加入一定量的树脂和固化剂，将第一储料室和第二储料室密封好后通过进气室7的气压分别将树脂和固化剂分别注入第一称量室和第二称量室，当第一储料室和第二储料室内的树脂和固化剂分别达到设定要求后，停止注入；树脂和固化剂进入混料室，通过搅拌器搅拌5-10分钟混合均匀，启动真空泵将树脂内的气泡抽出，真空度达到要求时，停止抽真空，混合好的树脂暂时储存在混料室内，混料室内有树脂时，称量室暂不称量；当混料室内的树脂流净以后，开始第一储料室和第二储料室分别向第一称量室和第二称量室内注料，称量完成后再次开始在混料室内混料；当加料室内的加料室限位器感应到树脂量到达限位或者限位以下时，发出指令让混料室内混好的树脂注入加料室，在加料室内通过压力和流量阀控制树脂流量，加料室内的树脂供拉挤使用10-30min；通过前述往复循环的运行，持续供给新鲜的树脂；

步骤二，清洗；当一次拉挤完成后，启动清洗程序，储料室内树脂/固化剂排空后，通过进气室给清洗室的清洗剂增加气压，清洗剂通过清洗剂喷头内注入储料室，同时储料室内的储料室搅拌器启动，通过气压将清洗剂快速的通过各个功能室从出料口排出，往复三次清洗，将系统内残留的树脂清洗干净。

所述步骤一中，确保储料室、称量室、混料室和加料室的室内温度为20～25℃。

所述步骤一中，所述进气室检测到空气含水量达到25-30％时，启动干燥装置。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：(1)本发明的储料室、称量室、混料室、加料室均能够密封，确保树脂新鲜，设置加热恒温层，能够确保仓体内存放的树脂/固化剂新鲜、性能稳定；设置带干燥装置的进气室，能确保树脂在恒温、干燥的环境中，粘度和含水率变化小，树脂性能稳定。

(2)本发明的储料室的仓体上设置带刻度的透明观察窗，可以直观的观察仓体内树脂的存量以及状态；仓体下部设置包括探头和报警器的限位器，当树脂/固化剂的液位低于探头时，就会发出报警，提醒加料，避免影响连续生产；清洗剂喷头可以引入清洗剂清洗仓体；仓体内设置搅拌器，而且有两层叶片，能够对树脂进行充分搅拌，也可用于添加微量添加剂时的搅拌。

(3)本发明的称量室的称重仪作为称量室的底座，可拆卸的与料仓连接，因此可以方便地取下进行清洗，避免影响后续的称重精度；称重仪与料仓的连接也是密封连接，能进一步确保树脂/固化剂新鲜；测压仪能够监控料仓内的压力。

(4)本发明的混合室的截面为上大下小，底部组件为一个倒梯形，这样的结构能够对树脂和固化剂起到一个导流的作用，让树脂和固化剂都沉积到底部组件围成的空间内，且搅拌器就设置在该空间内，能够充分搅拌混合；测压仪能够监控料仓内的压力；抽气口能够通过真空泵除去树脂内的气泡；进气口和抽气口设置在同一个水平位置，能避免产生紊流。

(5)本发明的加料室的限位器设置在底板上，当探头感应不到物料时，信号发送器发出信号，则会由混料室出料从进料口对加料室进行加料。加料室下方出料口连通的管道上有流量控制阀，可以根据；加料室的底板，可拆卸的与料仓连接，因此可以方便地取下进行清洗；加料室的测压仪能够监控料仓内的压力。

(6)本发明采用称重的办法来对树脂和固化剂进行自动配料，配料准确，不会因树脂各组分粘度而产生混合误差。

(7)本发明能确保树脂定时、定量注入复合芯拉挤中，能够保证芯棒的稳定性，减少因工人操作带来的误差。并且此系统中树脂持续的更新，树脂使用时间在10～30分总，拉挤时可采用固化时间短的树脂，提高拉挤速度，提高生产效率。本发明操作简单，通过控制台可同时操作多台设备，实现拉挤的工业化程度。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的储料室的结构示意图。

图3为本发明的称量室的结构示意图。

图4为本发明的混料室的结构示意图。

图5为本发明的加料室的结构示意图。

附图中的标号为：

储料室1、仓体11、储料室加料口12、储料室出料口13、储料室加热恒温层14、观察窗15、储料室限位器16、清洗剂喷头17、储料室进气口18、储料室搅拌器19、称量室2、料仓21、称重仪22、称量室加热恒温层23、称量室进料口24、称量室出料口25、称量室测压仪26、称量室进气口27、混料室3、混合室31、混料室进料口32、混料室出料口33、混料室搅拌器34、转轴34-1、叶片34-2、混料室加热恒温层35、、混料室进气口36、混料室抽气口37、混料室测压仪38、加料室4、储料仓41、、加料室加热恒温层42、加料室进料口43、加料室出料口44、加料室限位器45、流量阀46、加料室测压仪47、加料室进气口48、管路5、真空泵6、进气室7、清洗室8。

具体实施方式

(实施例1)

见图1，本实施例的一种复合芯拉挤工艺用树脂混料系统，包括储料室1、称量室2、混料室3、加料室4、真空泵6、进气室7、清洗室8和连通前述部件的管路5。储料室1上设置进料口；加料室4上设置出料口；其特征在于：还包括真空泵6；储料室1包括第一储料室和第二储料室；称量室2包括第一称量室和第二称量室；第一储料室和第二储料室的出料口分别通过管路5连通第一称量室和第二称量室的进料口；第一称量室和第二称量室的出料口均通过管路5连通混料室3的进料口；混料室3的出料口通过管路5连通加料室4的进料口；混料室3上设置抽气口，抽气口通过管路5连通真空泵6进气室7内设置干燥装置；储料室1、称量室2、混料室3和加料室4上均设置通过管路5连通进气室7的进气口清洗室8存放清洗剂；储料室1上设置通过管路5连通清洗室8的清洗剂喷头；清洗室8通过管路5与进气室7连通。

见图2，储料室1包括一个上大下小的仓体11、与仓体11连通的储料室加料口12和储料室出料口13；仓体11外壁四周设置储料室加热恒温层14；仓体11包括一体成型的仓顶、仓底和仓侧壁，储料室加料口12设置在仓侧壁上部，储料室出料口13设置在仓底，储料室加料口12和储料室出料口13处均设置阀门；仓侧壁上设置从仓底延伸至仓顶的透明的观察窗15；观察窗15上设置刻度；仓侧壁下部的内壁上设置储料室限位器16；限位器16包括探头和报警器；仓侧壁上部设置穿透仓侧壁的清洗剂喷头17；清洗剂喷头17的出口向下设置，入口连通清洗室8；仓侧壁上部设置连通带压力的气体存放罐的储料室进气口18；仓顶中部设置储料室搅拌器19；储料室搅拌器19包括贯穿仓顶并向仓底延伸的转轴和设置于转轴上的搅拌叶片；储料室搅拌器19的转轴上设置两层搅拌叶片；清洗剂喷头17和储料室进气口18与仓侧壁连接处设置橡胶密封圈；储料室搅拌器19的转轴与仓顶连接处设置橡胶密封圈。整个储料室1能被密封，确保其内存放的树脂保持新鲜，固化剂不变质。观察口15用于观察树脂/固化剂的含量；储料室限位器16的探头用于监测树脂/固化剂的存量，当树脂/固化剂液位低于限位器的探头，报警器就会报警提示加料；当需添加微量添加剂时，通过储料室内的储料室搅拌器19进行搅拌；当需要对仓体进行清洗时，由带压力的清洗剂存放罐从清洗剂喷头17喷入适量丙酮，通过储料室搅拌器19搅拌，将储料室内残留的树脂/固化剂清洗干净；储料室加热恒温层14保证树脂在稳定的温度环境中。

见图3，称量室2包括料仓21和设置与料仓21底部的称重仪22；料仓1的上下内径一致，料仓21由侧壁和仓盖组成；称重仪22设置于料仓21侧壁的底部，并与侧壁可拆卸地密封连接；料仓21侧壁的外壁四周设置称量室加热恒温层23；仓盖中部设置称量室进料口24；侧壁底部设置称量室出料口25；侧壁的底部设置多个凸台，称重仪22上与凸台一一对应设置凹槽，凸台和凹槽的尺寸匹配，相互卡接，侧壁的凸台与称重仪22的凹槽之间设置密封圈；或者侧壁的底部设置多个带外螺纹的凸台，称重仪22上与凸台一一对应设置带内螺纹的凹槽，凸台和凹槽的尺寸匹配，侧壁的凸台与称重仪22的凹槽之间设置密封圈；侧壁与仓盖密封连接；仓盖上设置通孔，通孔处密封设置称量室测压仪26；侧壁顶部设置连通带压力的气体存放罐的称量室进气口27。整个称量室2能被密封，确保其内存放的树脂保持新鲜，固化剂不变质。待称量的树脂和固化剂从称量室进料口24进入称量室料仓21，经称重仪22称重后，称量室从出料口25进入下一个阶段的混合室里进行混合。称量室加热恒温层23确保料仓21内的温度始终保持在20～25℃左右。一个阶段的连续拉挤工艺结束后，拆下称重仪22，对其表面进行清洗。

见图4，混料室3包括混合室31、设置于混合室31上的混料室进料口32和混料室出料口33、以及设置于混合室31内的混料室搅拌器34；混合室31包括密封连接的顶盖、侧壁和底部组件；底部组件包括斜板和底板；底部组件围成的内部空间的直径小于侧壁围成的内部空间的直径；搅拌器34设置于底部组件围成的内部空间中；混合室31的侧壁和底部组件的外部包覆设置混料室加热恒温层35；混料室搅拌器34包括转轴34-1和叶片34-2；转轴34-1的一端支撑于底板上，另一端连接叶片；侧壁顶部设置连通带压力的气体存放罐的混料室进气口36；侧壁顶部设置连通真空泵的混料室抽气口37；混料室进气口36和混料室抽气口37位于同一水平线上；顶盖上设置通孔，通孔处密封设置混料室测压仪38。搅拌均匀后，通过真空泵除去树脂内的气泡，当真空度达到要求值时，抽气完成，混合好的物料注入加料室。

见图5，加料室4包括储料仓41；储料仓41的上下内径一致，储料仓41由密封连接的盖板、侧壁和底板组成；储料仓41侧壁和底板的外壁四周设置加料室加热恒温层42；盖板中部设置加料室进料口43；底板的中部设置加料室出料口44；侧壁的底部与底板之间设置一个加料室限位器45；加料室限位器45包括探头和信号发送器；加料室出料口44连通管路，管路上设置流量阀46；盖板上设置通孔，通孔处密封设置加料室测压仪47；侧壁顶部设置连通带压力的气体存放罐的加料室进气口48；储料仓41的底板与侧壁之间可拆卸；的底部设置多个凸台；底板上与凸台一一对应设置凹槽；凸台和凹槽的尺寸匹配，相互卡接；侧壁的凸台与底板的凹槽之间设置密封圈；侧壁的底部设置多个带外螺纹的凸台；底板上与凸台一一对应设置带内螺纹的凹槽；凸台和凹槽的尺寸匹配；侧壁的凸台与底板的凹槽之间设置密封圈。加料室加热恒温层42确保储料仓41内的温度始终保持在20～25℃左右。流量阀46可以控制物料的流量，当加料室限位器45感应到物料用尽，则发出信号，将有新鲜的混合好的物料进入储料仓41内。一个阶段的连续拉挤工艺结束后，拆下底板，对其表面进行清洗。

混料工艺包括以下步骤：

步骤一：加料；分别向第一储料室和第二储料室内加入一定量的树脂和固化剂，将第一储料室和第二储料室密封好后通过进气室7的气压分别将树脂和固化剂分别注入第一称量室和第二称量室，当第一储料室和第二储料室内的树脂和固化剂分别达到设定要求后，停止注入；树脂和固化剂进入混料室3，通过搅拌器34搅拌5-10分钟混合均匀，启动真空泵6将树脂内的气泡抽出，真空度达到要求时，停止抽真空，混合好的树脂暂时储存在混料室3内，混料室3内有树脂时，称量室2暂不称量；当混料室3内的树脂流净以后，开始第一储料室和第二储料室分别向第一称量室和第二称量室内注料，称量完成后再次开始在混料室3内混料；当加料室4内的加料室限位器45感应到树脂量到达限位或者限位以下时，发出指令让混料室3内混好的树脂注入加料室4，在加料室4内通过压力和流量阀36控制树脂流量，加料室4内的树脂供拉挤使用10-30min；通过前述往复循环的运行，持续供给新鲜的树脂；确保储料室1、称量室2、混料室3和加料室4的室内温度为20～25℃。进气室7检测到空气含水量达到25-30％时，启动干燥装置。

步骤二，清洗；当一次拉挤完成后，启动清洗程序，储料室1内树脂/固化剂排空后，通过进气室7给清洗室8的清洗剂增加气压，清洗剂通过清洗剂喷头17内注入储料室1，同时储料室1内的储料室搅拌器19启动，通过气压将清洗剂快速的通过各个功能室从出料口排出，往复三次清洗，将系统内残留的树脂清洗干净。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。