一种试验用碳纤维筋材的制备装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于筋材加工工艺技术领域，尤其是涉及一种试验用碳纤维筋材的制备装置。
【背景技术】
[0002]碳纤维筋材是由碳纤维丝和树脂基体构成的复合材料。碳纤维复合材料结构性能优良，同时还具有较好的自感知性能，综合应用其结构性能和自感知特性，可以构建有自监测、自适应、自修复等功能的智能结构体系，近年来，对碳纤维筋材的研究成为热点。
[0003]碳纤维复合材料中，树脂基体的特性对碳纤维筋材的结构性能和自感知特性影响显著；因此通过加入改性后的树脂基体，既可研制出具有优良特性的碳纤维筋材。目前主要的筋材加工方法包括:辊乳成型、纤维缠绕、拉挤和热成型；但是，碳纤维筋材的生产线规模庞大、工艺复杂、周期很长，难以满足试验过程中所需特定的碳纤维筋材的制备，如制备出含有改性树脂基体、截面形状和几何尺寸任意的碳纤维筋材。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种试验用碳纤维筋材的制备装置，目的在于制备出符合试验研究所需的任意可调的碳纤维筋材，为日后改性碳纤维筋材的产业化奠定基础。
[0005]本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0006]—种试验用碳纤维筋材的制备装置，包括依次连接的加料装置、成型模具装置、保护装置和动力装置；
[0007]所述加料装置包括基体漏斗，所述基体漏斗下端与成型模具装置的一端密封连接;
[0008]所述成型模具装置包括钢模具、脱模布和碳纤维丝；所述钢模具为内部中空结构，所述钢模具的内部设置有多组碳纤维丝，所述脱模布紧贴于钢模具的内侧壁；
[0009]所述保护装置包括广口瓶、开孔塞和玻璃导管，所述开孔塞盖在广口瓶的开口处，两根玻璃导管的下端均穿过开孔塞进入广口瓶内部；所述成型模具装置的另一端与保护装置的一根玻璃导管密封连接；
[0010]所述动力装置包括依次密封连接的真空导管和真空栗；所述保护装置的另一根玻璃导管密封连接真空导管。
[0011]进一步的，所述基体漏斗上部设置有碳纤维丝夹具，所述碳纤维丝靠近基体漏斗的一端穿过基体漏斗直至碳纤维丝夹具处夹紧。
[0012]进一步的，所述钢模具的上端设有开口，所述开口处设有封装钢条，所述成型模具装置外部覆盖有真空膜。
[0013]进一步的，所述钢模具的开口和封装钢条的形状、大小相同。
[0014]进一步的，所述钢模具和封装钢条配合成为中间通孔的长方体。
[0015]进一步的，所述钢模具和封装钢条配合成为中间通孔的圆柱体。
[0016]进一步的，所述基体漏斗的下端为直角型导管；所述直角型导管通过橡胶塞与成型模具装置的一端密封连接。
[0017]进一步的，所述广口瓶为透明广口瓶。
[0018]本实用新型的有益效果:
[0019]本实用新型所述的一种试验用碳纤维筋材的制备装置，通过设置依次连接的加料装置、成型模具装置、保护装置和动力装置，根据试验需求在加料装置中加入不同的改性树脂基体从而制备出合适的碳纤维筋材；通过在基体漏斗上部设置碳纤维夹具，用于加持碳纤维丝，防止在抽真空作用下产生错动；通过在钢模板上部设置开口且配有封装钢条，成型模具装置的表面包裹真空膜，在动力装置抽真空后负压作用下，封装钢条向下均匀挤压碳纤维丝和基体，同时基体从入液端向出液端均匀流出，排除碳纤维筋材内部空气，保证碳纤维筋材的工艺要求；通过广口瓶可以观察并即时控制试验进程，流出基体被广口瓶收集，节约基体材料同时保护了真空栗。本装置构造简单、操作方便、工艺稳定；通过选用不同的改性基体和不同型号的钢模板可以制备出符合试验需求的碳纤维筋材，制备流程与周期短，且可以重复使用。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型所述制备试验用碳纤维筋材的装置的结构示意图。
[0021 ] 图2为长方体钢模板的立体图。
[0022]图3为长方体钢模板的侧视图。
[0023]图4为圆柱体钢模板的立体图。
[0024]图5为圆柱体钢模板的侧视图。
[0025]附图标记说明如下:
[0026]1-加料装置，2-成型模具装置，3-保护装置，4-动力装置，101-基体漏斗，102-碳纤维夹具，201-钢模具，202-脱模布，203-碳纤维丝，204-封装钢条，205-真空膜，301-广口瓶，302-开孔塞，303-玻璃导管，401-真空导管，402-真空栗。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
[0028]如图1所示，一种手工制备试验用碳纤维丝筋材的制备装置，包括依次连接的加料装置1、成型模具装置2、保护装置3和动力装置4 ;
[0029]所述加料装置I包括基体漏斗101和碳纤维夹具102，所述基体漏斗101的下端为直角型导管，通过橡胶塞与成型模具装置2密封连接；所述碳纤维夹具102用于夹紧碳纤维丝203，防止在抽真空作用下产生错动。
[0030]如图2和图3所示，所述成型模具装置2为长方体结构，包括钢模具201、脱模布202、碳纤维丝203、封装钢条204和真空膜205 ;所述钢模具201为内部中空且上端开口的结构，所述钢模具201的内部排布有多组碳纤维丝203 ;所述脱模布202紧贴于钢模具201的内侧壁；所述钢模具201的上端开口处设有封装钢条204，所述成型模具装置2外部覆盖有真空膜205 ;所述钢模具201的上端开口和封装钢条204的形状、大小相同。通过在钢模具201上部设置开口且配有封装钢条204，成型模具装置的表面包裹真空膜205，在动力装置4抽真空后负压作用下，封装钢条204向下均匀挤压碳纤维丝203和树脂基体，同时树脂基体从入液端向出液端均匀流出，排除碳纤维筋材内部空气，保证碳纤维筋材的工艺要求；此时树脂基体可以是碳粉、石英、铜粉等