A kind of fiber placement pressure roller and method can be used to adsorb and blow off carbon fiber prepreg tow. Through the opening of the hole on the rigid body of the roller and the elastic body of the press roll, the gas path is opened in the roller shaft, the gas path is connected with the through hole through the corresponding space, and the gas channel is formed and the gas in the gas passage is controlled through the solenoid valve to realize the control. The pressure in the gas channel is positive pressure or negative pressure, and the transfer of negative pressure and positive pressure is controlled by the solenoid valve, so that the pressure roller can realize the adsorption and blow off of the prepreg tow under the corresponding functional requirements. The invention can not only effectively restrain prepreg tow in the process of redelivery, but also effectively prevent the prepreg tow from winding on the laying roller during the process of laying, so as to improve the laying quality of the fiber placement.
【技术实现步骤摘要】
一种能吸附和吹离碳纤维预浸丝束的纤维铺放压辊及方法
本专利技术涉及一种自动纤维铺放设备,具体涉及一种能吸附和吹离碳纤维预浸丝束的纤维铺放压辊及方法,用于生产由复合材料制成的部件。
技术介绍
树脂基纤维增强复合材料具有密度小、比强度高、比模量高、抗疲劳性和耐腐蚀性高,以及结构功能一体化、设计制造一体化等优点。在航空航天、风力发电叶片、汽车等领域有着非常广阔的应用前景。纤维铺放是一种树脂基纤维增强复合材料自动化、高质量制造技术。它是自动铺丝束成型技术和自动窄带铺放成型技术的统称,是在已有缠绕和自动铺带技术的基础上发展起来的一种全自动化制造技术。纤维铺放技术继承了纤维缠绕和自动铺带技术的优点,为加工复杂形体的构件提供可能。在碳纤维预浸丝束铺放过程中,为了使碳纤维预浸丝束更好的铺放在模具表面,需要在铺放过程中对碳纤维预浸丝束进行加热,增加其黏性。但是随着黏性的增加,预浸丝束粘附在压辊上的概率也将大大增加,一旦碳纤维预浸丝束黏附在压辊上,铺放过程将被迫中断,且已铺放的铺层也将会在压辊的拉扯下遭到破坏。在铺丝头的设计时,为了使铺丝头可以适应大曲率的凹面模具,通道出口和压辊之间不可避免的将会存在一段20mm左右的距离。在重送时,预浸丝束在这一段距离内将会是完全自由的状态,导致在铺放时预浸丝束出现倾斜、褶皱、长短不一等现象。因此在重送过程中,需要预浸丝束在此自由段内能够很好的约束在铺放压辊表面,直至其输送到模具表面。在现有的铺放压辊中,为了防止预浸丝束黏附在压辊表面,会在压辊表面包覆一层聚四氟乙烯或高分子量聚乙烯等不易于树脂粘附的材料。可以在一定程度上解决铺放过程中被加热 ...
【技术保护点】
1.一种能吸附和吹离碳纤维预浸丝束的纤维铺放压辊,其特征在于,包括套装在压辊轴(4)上的压辊刚性体(1),压辊轴(4)与压辊刚性体(1)之间设置有密封圈(6),密封圈(6)将压辊轴(4)与压辊刚性体(1)之间的空间沿轴向分隔为多个相互独立的空间,每个空间在轴向位置上与丝束通道板(9)上的每个丝束通道相对应;压辊刚性体(1)上套装有压辊弹性体(2),压辊刚性体(1)和压辊弹性体(2)上均开设有若干通孔,压辊刚性体(1)上的通孔在周向方向上为多圈,每圈通孔包括若干个,压辊刚性体(1)和压辊弹性体(2)上的通孔数量相同,并且压辊刚性体(1)和压辊弹性体(2)上的径向通孔相连通;压辊轴(4)一端开设有一个或多个气路,另一端也开设有一个或多个气路,压辊轴(4)上设置的气路总数量与丝束通道板(9)上的丝束通道数量一致,多个气路的出口经相应的空间与压辊刚性体(1)上的多圈通孔相连通,形成多个气体通道;压辊轴(4)上的每个气路入口通过气路管道(7)与电磁阀(8)相连,电磁阀(8)能够根据控制信号控制输入压辊轴(4)的每个气路入口的气压。
【技术特征摘要】
1.一种能吸附和吹离碳纤维预浸丝束的纤维铺放压辊,其特征在于,包括套装在压辊轴(4)上的压辊刚性体(1),压辊轴(4)与压辊刚性体(1)之间设置有密封圈(6),密封圈(6)将压辊轴(4)与压辊刚性体(1)之间的空间沿轴向分隔为多个相互独立的空间,每个空间在轴向位置上与丝束通道板(9)上的每个丝束通道相对应;压辊刚性体(1)上套装有压辊弹性体(2),压辊刚性体(1)和压辊弹性体(2)上均开设有若干通孔,压辊刚性体(1)上的通孔在周向方向上为多圈,每圈通孔包括若干个,压辊刚性体(1)和压辊弹性体(2)上的通孔数量相同,并且压辊刚性体(1)和压辊弹性体(2)上的径向通孔相连通;压辊轴(4)一端开设有一个或多个气路,另一端也开设有一个或多个气路,压辊轴(4)上设置的气路总数量与丝束通道板(9)上的丝束通道数量一致,多个气路的出口经相应的空间与压辊刚性体(1)上的多圈通孔相连通,形成多个气体通道;压辊轴(4)上的每个气路入口通过气路管道(7)与电磁阀(8)相连,电磁阀(8)能够根据控制信号控制输入压辊轴(4)的每个气路入口的气压。2.根据权利要求1所述的一种能吸附和吹离碳纤维预浸丝束的纤维铺放压辊,其特征在于,压辊刚性体(1)和压辊轴(4)均采用碳钢制造。3.根据权利要求1所述的一种能吸附和吹离碳纤维预浸丝束的纤维铺放压辊,其特征在于,压辊弹性体(2)采用弹性材料制造。4.根据权利要求3所述的一种能吸附和吹离碳纤维预浸丝束的纤维铺放压辊,其特征在于,弹性材料为硅橡胶、聚氨酯或高密度海绵。5.根据权利要求1所述的一种能吸附和吹离碳纤维预浸丝束的纤维铺放压辊,其特征在于,压辊刚性体(1)通过滚动轴承(3)与压辊轴(4)连接。6.根据权利要求1或5所述的一种能吸附和吹离碳纤维预浸丝束的纤维铺放压辊,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:张小辉,张少秋,段玉岗,朱玉祥,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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