一种金属包碳纤维线材预浸料的布纱和浸润装置的制作方法

1.本实用新型涉及碳纤维复合材料制造领域，特别是一种金属包碳纤维线材预浸料的布纱和浸润装置。


背景技术：

2.现有的碳纤维复合线材制造中，通常先通过分纱板打开纤维丝，再经过浸胶槽浸润，有时一个胶槽还不足以充分浸润，甚至需通过两个以上的胶槽反复浸润来实现，然后在预成型模中形成束状预浸料。整个浸润过程，由于没有外界压力，预浸料容易裹挟气泡，导致固化成型后有微孔，影响材料性能，且浸润速度较慢，整体效率不高。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种金属包碳纤维线材预浸料的布纱和浸润装置，不仅将布纱、浸胶、预成型三个工艺过程高度集成，提高工作效率，并且可以有效避免预浸料裹挟气泡产生缺陷的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种金属包碳纤维线材预浸料的布纱和浸润装置，包括括进胶管、布纱机构、锥形内腔、纤维预浸料成束通道和加热装置，所述进胶管经过布纱机构与锥形内腔连通，所述布纱机构上均匀分布有用于放置碳纤维丝和玻璃纤维丝的内层纱孔和外层纱孔，所述锥形内腔另一侧与所述纤维预浸料成束通道连通，所述纤维预浸料成束通道另一侧设有预浸料出口；所述加热装置设于所述布纱和浸润装置外壳，使布纱和浸润装置内腔温度保持恒定。
6.优选地，所述加热装置包括加热器和温度传感器，所述加热器设于外壳表面，所述温度传感器插入内腔，通过温度传感器时刻监测内腔温度，并将信号传送给控制器，通过控制器控制加热器工作，使内腔温度控制在75-85
°
。
7.更优选地，所述加热器为环形加热器。
8.进一步地，所述锥形内腔的大口与所述进胶管连通，锥形内腔的大口与所述纤维预浸料成束通道连通。
9.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本设计将布纱、浸胶、预成型三个工艺过程高度集成，提高了效率。浸胶过程在一定压力和温度下进行，胶料粘度大，流动性佳，可以避免预浸料裹挟气泡产生缺陷，也使得浸润更加迅速和充分，整体上极大的提高了生产效率。
附图说明
10.图1为一种金属包碳纤维线材预浸料的布纱和浸润装置剖面示意图；
11.图2为布纱机构顶部俯视示意图。
12.图中：1、进胶管，2、布纱机构，3、内层纱孔，4、外层纱孔，5、锥形内腔，6、纤维预浸料成束通道，7、预浸料出口，8、环形加热器，9、温度传感器。
具体实施方式
13.为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
14.如图1所示，本实用新型的一种金属包碳纤维线材预浸料的布纱和浸润装置，主要包括进胶管1、布纱机构2、锥形内腔5、纤维预浸料成束通道6、环形加热器8和温度传感器9等。进胶管1经过布纱机构2与锥形内腔5大进料口连通，锥形内腔5小出料口与纤维预浸料成束通道6连通，纤维预浸料成束通道6端部设有预浸料出口7。
15.所述装置外部设有壳体，进胶管1设于壳体一侧，预浸料出口7设于壳体另一侧，其余结构位于壳体内侧；所述壳体外侧安装有环形加热器8和温度传感器9。
16.如图2所示，布纱机构2上均匀分布有内层纱孔3和外层纱孔4，进胶管1与布纱机构2中心孔连通。
17.本实用新型工作时，环氧树脂混合胶料通过注胶机在一定压力和温度条件下，经进胶管1注入锥形内腔5中。其中进胶管1穿过布纱机构2，碳纤维丝和玻璃纤维丝分别经均匀分布在布纱机构2上的内层纱孔3与外层纱孔4。纤维丝延锥面逐渐收紧，胶料从纤维丝中间向外侧浸润。在一定压力下，锥形内腔5中的胶料会形成涡流和回流，可以强化浸润效果。在装置外部附有环形加热器8和温度传感器9，通过与外部连接的交流电源和交流接触器构成温度控制系统，控制内腔保持温度在80℃左右，使得胶料具有良好的流动性，加快浸润速度，在压力作用下也可排出气泡。浸润后的纤维丝经纤维预浸料成束通道6成束状后经预浸料出口7后脱离装置可进入下一工序。
18.本实用新型可以使浸润速度大幅提高，且能有效避免预浸料裹挟气泡导致性能缺陷的问题。
19.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种金属包碳纤维线材预浸料的布纱和浸润装置，其特征在于：包括进胶管、布纱机构、锥形内腔、纤维预浸料成束通道和加热装置，所述进胶管经过布纱机构与锥形内腔连通，所述布纱机构上均匀分布有用于放置碳纤维丝和玻璃纤维丝的内层纱孔和外层纱孔，所述锥形内腔另一侧与所述纤维预浸料成束通道连通，所述纤维预浸料成束通道另一侧设有预浸料出口；所述加热装置设于所述布纱和浸润装置外壳，使布纱和浸润装置内腔温度保持恒定。2.如权利要求1所述的一种金属包碳纤维线材预浸料的布纱和浸润装置，其特征在于：所述加热装置包括加热器和温度传感器，所述加热器设于外壳表面，所述温度传感器插入内腔，通过温度传感器时刻监测内腔温度，并将信号传送给控制器，通过控制器控制加热器工作。3.如权利要求2所述的一种金属包碳纤维线材预浸料的布纱和浸润装置，其特征在于：所述加热器为环形加热器。4.如权利要求1所述的一种金属包碳纤维线材预浸料的布纱和浸润装置，其特征在于：所述锥形内腔的大口与所述进胶管连通，锥形内腔的大口与所述纤维预浸料成束通道连通。

技术总结
本实用新型涉及一种金属包碳纤维线材预浸料的布纱和浸润装置，包括括进胶管、布纱机构、锥形内腔、纤维预浸料成束通道和加热装置，所述进胶管经过布纱机构与锥形内腔连通，所述布纱机构上均匀分布有用于放置碳纤维丝和玻璃纤维丝的内层纱孔和外层纱孔，所述锥形内腔另一侧与所述纤维预浸料成束通道连通，所述纤维预浸料成束通道另一侧设有预浸料出口；所述加热装置设于所述布纱和浸润装置外壳，使布纱和浸润装置内腔温度保持恒定。本实用新型将布纱、浸胶、预成型三个工艺过程高度集成，提高了效率。浸胶过程在一定压力和温度下进行，胶料粘度大，流动性佳，可以避免预浸料裹挟气泡产生缺陷，也使得浸润更加迅速和充分，整体上极大的提高了生产效率。大的提高了生产效率。大的提高了生产效率。


技术研发人员：仝伟 张砚 刘须尧 宋宁宁 宋磊 徐发春
受保护的技术使用者：江苏易鼎复合技术有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/6/6