大丝束碳纤维复丝拉伸样条制备装置的制作方法

1.本实用新型涉及碳纤维测试设备领域，详细地讲是一种大丝束碳纤维复丝拉伸样条制备装置。


背景技术：

2.众所周知，碳纤维是一种含碳量大于90％的新型无机高分子材料，具有质轻、高强、高模、耐腐蚀、低膨胀、抗疲劳、抗冲刷及自润滑、与生物体等的相容性较好等综合优异性能，因此，被广泛应用于航空、航天、休闲体育及民用领域。碳纤维根据一束纤维中单丝根数可分为大、小丝束。一般而言，将24k(每束纤维中含有24000根单丝)规格以下的称为小丝束，而将24k 及以上规格碳纤维称为大丝束碳纤维。由于大丝束碳纤维具有价格低、来源容易、性能与小丝束碳纤维相当的优点，其复合材料在基础设施、运动器材、汽车工业和风电设备等方面应用广泛，随着大丝束碳纤维预浸料制备技术发展，今后也将应用于航空航天等领域。
3.碳纤维的各项性能指标中，力学性能的高低及离散系数的大小是大家关注的焦点，也是目前碳纤维生产厂家和应用单位主要的材料性能考核指标之一。客观准确测试碳纤维力学性能是质量评价中非常重要的内容，影响到碳纤维复合材料的设计与使用。目前我国碳纤维复丝拉伸性能测试方法采用 gb/t 3362-2005标准，但是实践证明此标准只适合于小丝束(1k、3k、6k和 12k等)碳纤维力学性能的测试。由于大丝束碳纤维所需的张紧力大，靠手工施加张力难以达到纤维所需的张紧度要求，张力不均匀也会带来纤维样条树脂含量、浸渍张力的不均匀性和不一致性，而最终影响拉伸性能的测试结果。
4.为满足未来国产大丝束碳纤维研制与生产评价要求，保证大丝束纤维单丝受力的均匀性，亟需一种适用于24k及以上规格大丝束碳纤维拉伸性能试样的制样装置。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种大丝束碳纤维复丝拉伸样条制备装置，操作简单、样条制备一致性程度高的自动制样装置，保证测试数据的准确性和稳定性。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大丝束碳纤维复丝拉伸样条制备装置，包括平行布置的第一横梁和第二横梁，其特征是，第一横梁和第二横梁的左右两端都通过支撑架和滑杆相连，滑杆可沿支撑架滑动，滑杆与支撑架之间可通过锁紧螺母固定，第一横梁、第二横梁、支撑架和滑杆围成框型的主体支架，并且第一横梁及第二横梁上间隔安装有与第一横梁及第二横梁垂直的固定绕丝杆，第一横梁及第二横梁的两端各有一个定位销，第一横梁两端的定位销插装在移动块的定位孔内，第二横梁两端的定位销插装在承力座的定位孔内，承力座与移动块之间通过螺杆旋合在一起，螺杆端部固定有螺母。
7.本实用新型还可通过如下措施来实现：所述的固定绕丝杆上套装有可拆卸的绕丝环。所述的固定绕丝杆在第一横梁及第二横梁上间隔均匀分布。
8.本实用新型的有益效果是，既能够保证纤维浸润的充分性，又可以保证纤维张力的均匀一致，实现树脂含量的均匀性和断裂的一致性。同时，该装置操作简单，制作成本低廉。
附图说明
9.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
10.图1本实用新型的结构示意图。
11.图中1.第一横梁，2.第二横梁，3.支撑架，4.滑杆，5.锁紧螺母，6. 定位销，7.纤维，11.固定绕丝杆，21.承力座，22.螺杆，23.螺母，24.移动块，25.定位孔。
具体实施方式
12.在图中，本实用新型包括平行且间隔布置的第一横梁1和第二横梁2，第一横梁1和第二横梁2通过支撑架3和滑杆4相连。即第一横梁1、第二横梁2、支撑架3和滑杆4围成框型的主体支架，滑杆4可沿支撑架3滑动，滑杆4与支撑架3之间可通过锁紧螺母5固定，并且第一横梁1及第二横梁2上间隔安装有与第一横梁1及第二横梁2垂直的固定绕丝杆11，固定绕丝杆11可通过螺接、焊接等方式垂直固定在第一横梁1和第二横梁2上，固定绕丝杆11沿着第一横梁1 和第二横梁2的垂直方向间隔均匀分布。可通过滑杆4和支撑架3调整第一横梁1和第二横梁2之间的距离，采用锁紧螺母5进行固定，第一横梁1和第二横梁2 的两端各有一个定位销6。
13.张紧机构包括承力座21、螺杆22、螺母23、移动块24，其中承力座21和移动块24上分别有一个定位孔25。通过旋转螺母23，移动块24可沿着螺杆22 上下移动。第一横梁1两端的定位销6插装在移动块24的定位孔25内，第二横梁2两端的定位销插装在承力座21的定位孔内，承力座21与移动块24之间设有通过螺杆22，螺杆22端部固定有螺母23。
14.制备拉伸性能样条时，首先，旋松锁紧螺母5，滑动滑杆4，调节第一横梁1和第二横梁2之间的距离，调节好后，旋转螺母23，固定滑杆4，将纤维7 自然受力状态缠绕在绕丝环上，绕丝环与均匀分布且固定在第一横梁1和第二横梁2上的固定绕丝杆11相连接。将缠绕纤维7后的绕丝架置于浸胶槽中，让纤维充分浸润胶液后，从浸胶槽中取出绕丝架，静置一段时间后，将定位销6 插入纤维张紧装置的定位孔中，旋松两侧滑杆的锁紧螺母5，旋转张紧装置的螺母23，此时，移动块24在螺母23的带动下沿着螺杆22向上移动，从而带动第一横梁1向上移动，缠绕在第一横梁1的绕丝环上的纤维逐渐张紧，当达到要求的张力时，旋紧紧固螺母，使处于一定的张力状态，确保纤维之间受力均匀一致。


技术特征：
1.一种大丝束碳纤维复丝拉伸样条制备装置，包括平行布置的第一横梁和第二横梁，其特征是，第一横梁和第二横梁的左右两端都通过支撑架和滑杆相连，滑杆可沿支撑架滑动，滑杆与支撑架之间可通过锁紧螺母固定，第一横梁、第二横梁、支撑架和滑杆围成框型的主体支架，并且第一横梁及第二横梁上间隔安装有与第一横梁及第二横梁垂直的固定绕丝杆，第一横梁及第二横梁的两端各有一个定位销，第一横梁两端的定位销插装在移动块的定位孔内，第二横梁两端的定位销插装在承力座的定位孔内，承力座与移动块之间通过螺杆旋合在一起，螺杆端部固定有螺母。2.根据权利要求1所述大丝束碳纤维复丝拉伸样条制备装置，其特征在于所述的固定绕丝杆上套装有可拆卸的绕丝环。3.根据权利要求1所述大丝束碳纤维复丝拉伸样条制备装置，其特征在于所述的固定绕丝杆在第一横梁及第二横梁上间隔均匀分布。

技术总结
本实用新型涉及一种大丝束碳纤维复丝拉伸样条制备装置，属于碳纤维测试设备领域。第一横梁和第二横梁的左右两端都通过支撑架和滑杆相连，滑杆可沿支撑架滑动，滑杆与支撑架之间可通过锁紧螺母固定，第一横梁、第二横梁、支撑架和滑杆围成框型的主体支架，并且第一横梁及第二横梁上间隔安装有与第一横梁及第二横梁垂直的固定绕丝杆，第一横梁及第二横梁的两端各有一个定位销，第一横梁两端的定位销插装在移动块的定位孔内，第二横梁两端的定位销插装在承力座的的定位孔内，承力座与移动块之间通过螺杆旋合在一起，螺杆端部固定有螺母。本实用新型既能够保证纤维浸润的充分性，又可以保证纤维张力的均匀一致，实现树脂含量的均匀性和断裂的一致性。匀性和断裂的一致性。匀性和断裂的一致性。


技术研发人员：刘艳艳 孙琳玮 李杨 孙绍桓
受保护的技术使用者：威海拓展纤维有限公司
技术研发日：2022.02.22
技术公布日：2022/8/8