一种碳纤维预浸丝制备设备的制作方法

本技术涉及碳纤维制品成型，具体为一种碳纤维预浸丝制备设备。

背景技术：

1、碳纤维制品是以碳纤维复合材所制作的产品，碳纤维复合材是碳纤维和高分子、金属、陶瓷等材料复合而成，碳纤维制品在航天、军工、电子等诸多领域都有着很广泛的应用。其中，碳纤维和高分子的复合材，因具有低成本、高强度和轻质量的优点，在民生产业的应用上最为常见，例如自行车、网球拍和羽毛球杆等。

2、碳纤维预浸布是在经过高压高温技术将环氧树脂复合在碳纤维上。由碳纤维纱、环氧树脂、离型纸等材料，经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料称为碳纤维预浸料，又名碳纤维预浸布。之所以叫预浸布是因为这只是树脂与碳纤维的初步含浸，在产品成型时才是最终含浸的缘故；

3、在碳纤维预浸布的制备过程中，需要用到预浸设备来完成碳纤维织物的预浸工作，而现有的碳纤维织物的预浸设备，对于预浸丝的环氧树脂粘度以及浸胶厚度控制不方便，容易造成环氧树脂胶的浪费和涂覆不均匀的情况发生，影响浸丝质量，另一方面现有的碳纤维预浸布的制备过程中，浸胶完毕后直接进行收卷工作，容易出现由于纤维的粘性而导致无法收集的问题，使得碳纤维预浸布制备效率低下。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种碳纤维预浸丝制备设备，具有便于在线检测环氧树脂的粘度，环氧树脂含量控制精度高，挥发含量低，碳纤维预浸布制备效率高的特点。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种碳纤维预浸丝制备设备，包括底板，所述底板的上端面左侧安装有浸胶装置，所述浸胶装置包括两个前后分布的间距调节框，两个所述间距调节框之间转动连接有供胶辊，两个所述间距调节框的外壁均贯穿开设有滑槽，两个所述滑槽的内部均滑动连接有轴承座，两个所述轴承座之间转动连接有位于供胶辊下方的加热辊，两个所述轴承座的底部均固定连接有连接座，两个所述间距调节框的内部底端均安装有气压缸，两个所述气压缸的输出端分别与两个连接座的底部固定连接。

3、为了便于对纤维进行加膜，作为本实用新型的一种碳纤维预浸丝制备设备优选的，所述底板的上端面固定连接有两个前后分布且位于浸胶装置右侧的安装板，两个所述安装板之间转动连接有膜辊。

4、为了导向压合纤维和膜，作为本实用新型的一种碳纤维预浸丝制备设备优选的，所述底板的上端面固定连接有两个前后分布且位于安装板右侧的安装架，两个所述安装架之间转动连接有导辊。

5、为了收卷纤维，作为本实用新型的一种碳纤维预浸丝制备设备优选的，所述底板的上端面固定连接有两个前后分布且位于安装架右侧的立板，两个所述立板之间转动连接有收卷辊。

6、为了便于快速冷却纤维和膜，作为本实用新型的一种碳纤维预浸丝制备设备优选的，所述底板的上端面固定连接有四个位于安装架和立板之间的支杆，四个所述支杆的上端面固定连接有平板，所述平板的上端面安装有制冷器，所述制冷器的上端面设置有气泵，所述平板的底部设置有多个前后均匀分布的喷风口，多个所述喷风口均与制冷器连通。

7、为了检测环氧树脂粘度，作为本实用新型的一种碳纤维预浸丝制备设备优选的，所述底板的上端面安装有位于浸胶装置左侧的β射线仪。

8、为了便于驱动供胶辊和收卷辊转动，作为本实用新型的一种碳纤维预浸丝制备设备优选的，位于前方间距调节框的外壁安装有用于驱动供胶辊的第一电机，位于前方立板的外壁安装有用于驱动收卷辊的第二电机。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

10、浸胶装置通过供胶辊和加热辊的反向转动，在供胶辊表面形成一层树脂胶，通过调节气压缸可以控制供胶辊和加热辊之间的间隙，调节浸胶厚度，进而控制树脂胶的流动速度，然后随着供胶辊的运动将树脂胶带入碳纤维表面，树脂胶层被均匀的涂压在碳纤维上，完成预浸丝浸胶过程；

11、在浸胶过程中，需要严格控制预浸丝的环氧树脂粘度，如果粘度太小，环氧树脂的流动性大，会有很多的环氧树脂胶从胶槽装置中直接流出，不但造成浪费而且浸胶工作也无法完成，相反如果粘度太大又会出现环氧树脂胶几乎不能流动，更不可能均匀涂在胶辊表面，也就不可能均匀涂在纤维上，所以保证环氧树脂胶膜的粘度在一定范围内变动是保证浸胶工作顺利完成的前提条件，因此设置β射线仪，便于在线检测环氧树脂的粘度；

12、浸胶完毕的碳纤维经过导辊的外壁下方，同样膜辊外壁绕接有隔离膜，隔离膜也经过导辊底部，从而将纤维和隔离膜压在一起，形成一个整体，使碳纤维在收卷之前，通过隔离膜将纤维隔离开，可以有效地保护预浸丝相互之间不发生粘结，通过隔离膜可以避免出现由于纤维的粘性而导致无法收集的问题，解决了纤维缠绕的问题，最后再将碳纤维收卷至收卷辊上，该设备制备出的碳纤维预浸丝具有环氧树脂含量控制精度高，挥发含量低等特点。

技术特征：

1.一种碳纤维预浸丝制备设备，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的上端面左侧安装有浸胶装置(2)，所述浸胶装置(2)包括两个前后分布的间距调节框(3)，两个所述间距调节框(3)之间转动连接有供胶辊(4)，两个所述间距调节框(3)的外壁均贯穿开设有滑槽(5)，两个所述滑槽(5)的内部均滑动连接有轴承座(6)，两个所述轴承座(6)之间转动连接有位于供胶辊(4)下方的加热辊(7)，两个所述轴承座(6)的底部均固定连接有连接座(8)，两个所述间距调节框(3)的内部底端均安装有气压缸(9)，两个所述气压缸(9)的输出端分别与两个连接座(8)的底部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维预浸丝制备设备，其特征在于：所述底板(1)的上端面固定连接有两个前后分布且位于浸胶装置(2)右侧的安装板(10)，两个所述安装板(10)之间转动连接有膜辊(11)。

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维预浸丝制备设备，其特征在于：所述底板(1)的上端面固定连接有两个前后分布且位于安装板(10)右侧的安装架(12)，两个所述安装架(12)之间转动连接有导辊(13)。

4.根据权利要求3所述的一种碳纤维预浸丝制备设备，其特征在于：所述底板(1)的上端面固定连接有两个前后分布且位于安装架(12)右侧的立板(14)，两个所述立板(14)之间转动连接有收卷辊。

5.根据权利要求4所述的一种碳纤维预浸丝制备设备，其特征在于：所述底板(1)的上端面固定连接有四个位于安装架(12)和立板(14)之间的支杆(15)，四个所述支杆(15)的上端面固定连接有平板(16)，所述平板(16)的上端面安装有制冷器(17)，所述制冷器(17)的上端面设置有气泵(18)，所述平板(16)的底部设置有多个前后均匀分布的喷风口(19)，多个所述喷风口(19)均与制冷器(17)连通。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维预浸丝制备设备，其特征在于：所述底板(1)的上端面安装有位于浸胶装置(2)左侧的β射线仪(20)。

7.根据权利要求4所述的一种碳纤维预浸丝制备设备，其特征在于：位于前方间距调节框(3)的外壁安装有用于驱动供胶辊(4)的第一电机(21)，位于前方立板(14)的外壁安装有用于驱动收卷辊的第二电机(22)。

技术总结
本技术公开了一种碳纤维预浸丝制备设备，涉及碳纤维制品成型技术领域，包括底板，底板的上端面左侧安装有浸胶装置，浸胶装置包括两个前后分布的间距调节框，两个间距调节框之间转动连接有供胶辊，两个间距调节框的外壁均贯穿开设有滑槽，通过调节气压缸可以控制供胶辊和加热辊之间的间隙，调节浸胶厚度，进而控制树脂胶的流动速度，然后随着供胶辊的运动将树脂胶带入碳纤维表面，树脂胶层被均匀的涂压在碳纤维上，完成预浸丝浸胶过程，通过设置β射线仪，便于在线检测环氧树脂的粘度，通过隔离膜将纤维隔离开，可以有效地保护预浸丝相互之间不发生粘结，通过隔离膜可以避免出现由于纤维的粘性而导致无法收集的问题。

技术研发人员：黄凯,王凡文,卢燕,徐涵文
受保护的技术使用者：中威北化科技有限公司
技术研发日：20221228
技术公布日：2024/1/11