碳纤维丝束的浸胶装置及其浸胶方法、固化方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种碳纤维丝束的浸胶装置及其浸胶方法、固化方法；该浸胶装置包括框架主体以及安装在该框架主体上的：丝轴固定架，至少两个第一丝束展开辊，用于将从丝轴固定架出来的丝束进行展开；胶液盒放置平台，用于放置胶液盒，并使第一丝束展开辊能位于胶液盒内；第一集中辊，用于将经由第一丝束展开辊的浸有胶液的丝束进行集中；胶液挤压机构，用于将经由第一集中辊的浸有胶液的丝束进行挤压以挤除多余胶液。该浸胶方法包括：在胶液盒中通过展开辊将丝束展开；通过集中辊将浸有胶液的丝束进行集中；将集中后的浸有胶液的丝束进行挤压以挤除多余胶液。该固化方法包括将浸有胶液的丝束分四阶段进行固化；本发明专利技术可以保证每个样条完全被胶液浸透。

Dipping device for carbon fiber tow and its dipping method and curing method

Dipping device and dipping method, curing method of the invention discloses a carbon fiber tow; the gumming device comprises a frame body and mounted on the frame body: screw shaft fixing frame, at least two of the first tow launched roller, for deployment from the wire axis fixed frame out of tow glue; place the box platform for placing glue box, and the first roller can be located in glue spread tow box; the first roller, used to carry through the first tow from the glue tow dipping roller; mechanism of glue extrusion, for through the first centralized roll dipped with glue filament extrusion by removing the excess glue. The dipping method includes expanding the tow through the expansion roller in the glue box; concentrating the tows soaked with the concentrated roller through the concentrated roller; extruding the concentrated tow dipped with glue to squeeze out the excess glue. The curing method comprises the following steps: curing the tow dipped with glue in four stages; the invention can ensure that each sample is completely soaked by the glue.

【技术实现步骤摘要】
碳纤维丝束的浸胶装置及其浸胶方法、固化方法
本专利技术涉及碳纤维丝束的
，尤其涉及一种碳纤维丝束的浸胶装置及其浸胶方法、固化方法。
技术介绍
样品条的好坏直接关系其结果能否准确反映样品的真实力学性能，而样品的浸胶、固化是样品条制备的关键。目前，浸胶过程大多采用手动浸胶，即取一定长度的纤维，用手拿住两端浸入配制好的胶液中，取出后抖去多余胶液，将浸胶后的纤维加一定张力固定在固化用的框架上进行固化。该方法适用于小丝束(1K、3K、12K)碳纤维。对于大丝束的碳纤维复丝浸胶(24K)，该方法人为因素影响较大，对于多余的胶液每次、每人抖动都不一致，放置在固化框架上所使用的张力亦存在差异和不确定性，加之纤维单丝数量多，使用该方法，胶液不易将样品条完全浸透，单根纤维所受的张力也不一致。通过手动浸胶后进行固化的样品条，在断裂后，其断裂处是呈分裂状的，如图1所示，没有平整的断裂面；这是由于通过手动浸胶后进行固化的样品条，其横截面具有较多、较大的气孔或树脂未均匀的浸透样品条，如图2所示。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种碳纤维丝束的浸胶装置及其浸胶方法、固化方法，旨在保证每个样条完全被胶液浸透，且保证单根纤维所受的张力一致。为实现上述目的，本专利技术提出一种碳纤维丝束的浸胶装置，包括：框架主体；丝轴固定架，安装在所述框架主体上；至少两个第一丝束展开辊，安装在所述框架主体上，用于将从所述丝轴固定架出来的丝束进行展开；胶液盒放置平台，安装在所述框架主体上，用于放置胶液盒，并使所述第一丝束展开辊能位于所述胶液盒内；第一集中辊，安装在所述框架主体上，用于将经由所述第一丝束展开辊的浸有胶液的丝束进行集中；胶液挤压机构，安装在所述框架主体上，用于将经由所述第一集中辊的浸有胶液的丝束进行挤压以挤除多余胶液。在一个可能的设计中，还包括导辊组，安装在所述框架主体上，且位于所述丝轴固定架与第一丝束展开辊之间，用于将丝束导向所述第一丝束展开辊。在一个可能的设计中，胶液挤压机构包括辊架以及安装在所述辊架上的第一辊子和第二辊子；弹性件，第一端固定在所述第一辊子上，第二端固定在所述辊架上；所述第二辊子位于所述第一辊子与所述弹性件的第二端之间。在一个可能的设计中，还包括第二丝束展开辊，安装在所述框架主体上，且位于所述第一丝束展开辊与第一集中辊之间。在一个可能的设计中，还包括丝束缠绕架，可转动地安装在所述框架主体上，用于收集经由胶液挤压机构的丝束。在一个可能的设计中，还包括：第二集中辊，安装在所述框架主体上，且位于所述胶液挤压机构与丝束缠绕架之间；槽辊，安装在所述框架主体上，且位于所述第二集中辊与丝束缠绕架之间。在一个可能的设计中，还包括张力调节机构，与所述丝轴固定架相连，用于调节丝束张力。在一个可能的设计中，所述框架主体包括第一升降机构与第二升降机构中的至少一个；其中，所述第一升降机构用于安装所述第一丝束展开辊；所述第二升降机构用于安装所述胶液盒放置平台。为实现上述目的，本专利技术还提出一种碳纤维丝束的浸胶方法，包括：在胶液盒中通过展开辊将丝束展开；通过集中辊将浸有胶液的丝束进行集中；将集中后的浸有胶液的丝束进行挤压以挤除多余胶液。为实现上述目的，本专利技术再提出一种碳纤维丝束的固化方法，将浸有胶液的丝束分四阶段进行固化；包括：在第一阶段采用40-70℃固化30-70分钟；在第二阶段采用80-120℃固化30-70分钟；在第三阶段采用120-170℃固化30-70分钟；在第四阶段采用140-180℃固化20-40分钟。本专利技术提出的碳纤维丝束的浸胶装置及其浸胶方法、固化方法，将纤维束展开、集中，保证每个样条完全被胶液浸透，同时保证所受的张力一致。采用梯度升温，降低稀释剂和反应过程中产生的物质挥发速度，降低样品条截面的气孔数目，保证样品制备阶段不对结果准确性产生影响，降低测定样品的CV值。附图说明图1为现有技术中的碳纤维丝束处于断裂状态的示意图；图2为现有技术中的碳纤维丝束的横截面的电子显微镜图；图3为本专利技术实施例的碳纤维丝束的浸胶装置的结构示意图；图4为图1所示的碳纤维丝束的浸胶装置的侧视图；图5为本专利技术实施例的胶液挤压机构的结构示意图；图6为本专利技术实施例的碳纤维丝束的浸胶方法的流程示意图；图7为本专利技术实施例的碳纤维丝束浸胶后横截面的示意图；图8为本专利技术实施例的碳纤维丝束浸胶后断裂状态的示意图；本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图3、图4所示，本专利技术提供一种碳纤维丝束的浸胶装置；该浸胶装置包括框架主体1以及安装在框架主体1上的丝轴固定架2、第一丝束展开辊7、胶液盒放置平台6、第一集中辊9、胶液挤压机构10。其中，第一丝束展开辊7至少为2个，例如是3个，用于将从所述丝轴固定架出来的丝束进行展开；本实施例中，第一丝束展开辊7位于丝轴固定架2的下方。可选地，还可以包括导辊组，安装在框架主体1上，且位于所述丝轴固定架2与第一丝束展开辊7之间，用于将丝束导向所述第一丝束展开辊7。本实施例中的导辊组包括弯钩导向辊4以及导向辊5。胶液盒放置平台6用于放置胶液盒16，并使所述第一丝束展开辊能位于所述胶液盒内，因此，胶液盒放置平台6一般位于第一丝束展开辊的正下方；在具体实施时，为了使第一丝束展开辊7能更方便地进入到胶液盒16内，框架主体1还可以包括第一升降机构(图中未显示)与第二升降机构(图中未显示)中的至少一个；其中，所述第一升降机构用于安装所述第一丝束展开辊；所述第二升降机构用于安装所述胶液盒放置平台。在放置胶液盒16前，可将第一丝束展开辊7与胶液盒放置平台6之间的距离拉开，从而使胶液盒16能被方便地放置在胶液盒放置平台6上，然后通过第一升降机构或第二升降机构调整第一丝束展开辊与胶液盒放置平台6之间的距离，使经由第一丝束展开辊展开的丝束可以被胶液盒16中的胶液浸没。可选地，上述胶液盒16也可以与胶液盒放置平台6一体成型。第一集中辊9用于将经由所述第一丝束展开辊的浸有胶液的丝束进行集中；本实施例中，第一集中辊9位于第一丝束展开辊7的上方。可选地，还包括第二丝束展开辊8，安装在所述框架主体上，且位于所述第一丝束展开辊7与第一集中辊9之间。一般地，多个第一丝束展开辊7可以设置在水平方向上，第二丝束展开辊8也可以为多个，沿竖直方向设置；第一丝束展开辊7位于第二丝束展开辊8的下方，使丝束低进高出。胶液挤压机构10用于将经由所述第一集中辊的浸有胶液的丝束进行挤压以挤除多余胶液。如图5所示，本实施例中，胶液挤压机构10位于第一集中辊9的上方，该胶液挤压机构10包括辊架21以及安装在所述辊架21上的第一辊子22和第二辊子23；弹性件24，第一端固定在所述第一辊子22上，第二端固定在所述辊架21上；所述第二辊子23位于所述第一辊子22与所述弹性件24的第二端之间。更具体地，第一辊子22和第二辊子23平行设置，弹性件24为两个，分别固定在所述第一辊子22的两端，当浸有胶液的丝束进入到第一辊子22和第二辊子23之间时，弹性件24可以发生适量形变，弹性件24可以是弹簧。需要说明的是，在本专利技术的另一实施中，弹性件24的第二端也可以固定在第二辊子上。为了更好地调节丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维丝束的浸胶装置，其特征在于，包括：框架主体；丝轴固定架，安装在所述框架主体上；至少两个第一丝束展开辊，安装在所述框架主体上，用于将从所述丝轴固定架出来的丝束进行展开；胶液盒放置平台，安装在所述框架主体上，用于放置胶液盒，并使所述第一丝束展开辊能位于所述胶液盒内；第一集中辊，安装在所述框架主体上，用于将经由所述第一丝束展开辊的浸有胶液的丝束进行集中；胶液挤压机构，安装在所述框架主体上，用于将经由所述第一集中辊的浸有胶液的丝束进行挤压以挤除多余胶液。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维丝束的浸胶装置，其特征在于，包括：框架主体；丝轴固定架，安装在所述框架主体上；至少两个第一丝束展开辊，安装在所述框架主体上，用于将从所述丝轴固定架出来的丝束进行展开；胶液盒放置平台，安装在所述框架主体上，用于放置胶液盒，并使所述第一丝束展开辊能位于所述胶液盒内；第一集中辊，安装在所述框架主体上，用于将经由所述第一丝束展开辊的浸有胶液的丝束进行集中；胶液挤压机构，安装在所述框架主体上，用于将经由所述第一集中辊的浸有胶液的丝束进行挤压以挤除多余胶液。2.根据权利要求1所述碳纤维丝束的浸胶装置，其特征在于，还包括导辊组，安装在所述框架主体上，且位于所述丝轴固定架与第一丝束展开辊之间，用于将丝束导向所述第一丝束展开辊。3.根据权利要求1所述碳纤维丝束的浸胶装置，其特征在于，胶液挤压机构包括辊架以及安装在所述辊架上的第一辊子和第二辊子；弹性件，第一端固定在所述第一辊子上，第二端固定在所述辊架上；所述第二辊子位于所述第一辊子与所述弹性件的第二端之间。4.根据权利要求1所述碳纤维丝束的浸胶装置，其特征在于，还包括第二丝束展开辊，安装在所述框架主体上，且位于所述第一丝束展开辊与第一集中辊之间。5.根据权利要求1所述碳纤维丝束的浸胶装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斐，胡洁花，
申请(专利权)人：兰州蓝星纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62