一种热塑性连续碳纤维单向带的生产设备及生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种热塑性连续碳纤维单向带的生产设备，包括依序设置的纤维放卷装置、展纱机构、浸渍装置、压平机构、冷却板、裁边装置、牵引辊、两个废边收卷机、横向裁切机和收卷装置。纤维放卷装置包括机架、两组纱筒芯轴、两组导纱辊、两组导纱瓷眼、两组过渡纱辊和四个移动轮；展纱机构包括依序设置的第一导向辊、筘门、分纱牵引机、展纱过渡辊、震动辊、两个张力主动辊、两个张力浮动辊和第二导向辊；浸渍装置包括浸渍模头、出料模头和挤出机；压平机构包括依序设置的一对定型辊、一对前冷却辊和一对后冷却辊；两个废边收卷机各自设在牵引辊的前方两侧；收卷装置包括可互换的第一收卷机和第二收卷机；本发明专利技术有效保障了纤维单向带的生产质量。

Production equipment and process of a thermoplastic continuous carbon fiber unidirectional belt

【技术实现步骤摘要】
一种热塑性连续碳纤维单向带的生产设备及生产工艺
本专利技术涉及一种热塑性连续碳纤维单向带的生产设备及生产工艺。
技术介绍
连续纤维增强热塑性复合材料CFRTP(ContinuousFiberReinforcedThermoplasticCompositesPanels)该系列产品运用独特的工艺，生产出的产品具有高强度、高模量、高抗冲、耐疲劳、热稳定性好、耐腐蚀、低翘曲及环保可回收等优越性能。连续纤维增强热塑性复合材料常采用高温浸渍的方法进行制备。具体的方法是：连续纤维纱经放卷装置在张力牵引下导入一个具有特殊结构的浸渍模头，使用专用的挤出机将热塑性的塑料在高温、高压下熔化成液态树脂流，迅速通过浸渍模头的充分浸渍、粘和在预热过的单向连续纤维(丝或带)上，随即冷却定型成为具有一定刚性的连续纤维增强热塑性复合材料带。该制备方法存在以下缺点：连续纤维中的树脂含量不高、树脂种类单一，性能不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种热塑性连续碳纤维单向带的生产设备及生产工艺，它有效保障了纤维单向带的生产质量。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热塑性连续碳纤维单向带的生产设备，包括依序设置的纤维放卷装置、展纱机构、浸渍装置、压平机构、冷却板、裁边装置、牵引辊、两个废边收卷机、横向裁切机和收卷装置；其特征在于，/n所述纤维放卷装置包括机架、两组纱筒芯轴、两组导纱辊、两组导纱瓷眼、两组过渡纱辊和四个移动轮；所述机架包括由顶板、底板、前端板和后端板构成的矩形主框架、若干连接在顶板的横向中部和底板的横向中部之间的立杆和一块安装在前端板的外侧面上的支架板；两组纱筒芯轴各自以矩阵排列的方式背靠背地安装在所有的立杆的左、右侧面上；每组导纱辊的数量与每组纱筒芯轴的数量相同，两组导纱辊也各自以矩阵排列的方式背靠背地安装在所有的立杆的左、右侧面...

【技术特征摘要】
1.一种热塑性连续碳纤维单向带的生产设备，包括依序设置的纤维放卷装置、展纱机构、浸渍装置、压平机构、冷却板、裁边装置、牵引辊、两个废边收卷机、横向裁切机和收卷装置；其特征在于，
所述纤维放卷装置包括机架、两组纱筒芯轴、两组导纱辊、两组导纱瓷眼、两组过渡纱辊和四个移动轮；所述机架包括由顶板、底板、前端板和后端板构成的矩形主框架、若干连接在顶板的横向中部和底板的横向中部之间的立杆和一块安装在前端板的外侧面上的支架板；两组纱筒芯轴各自以矩阵排列的方式背靠背地安装在所有的立杆的左、右侧面上；每组导纱辊的数量与每组纱筒芯轴的数量相同，两组导纱辊也各自以矩阵排列的方式背靠背地安装在所有的立杆的左、右侧面上，且每排导纱辊一一对应安装在每排纱筒芯轴的上方；每组瓷眼的数量与每组纱筒芯轴的排数相同，两组导纱瓷眼背靠背地安装在所述前端板的内侧面上，每组导纱瓷眼的间距与每组导纱辊的排距相同；每组过渡纱辊的数量与每组导纱瓷眼的数量相同，两组过渡纱辊背靠背地并与两组导纱瓷眼一一对应地安装在所述支架板的左右侧面上；四个所述移动轮各自安装在主框架的底板的四个角部；
所述展纱机构包括依序设置的第一导向辊、筘门、分纱牵引机、展纱过渡辊、震动辊、两个张力主动辊、两个张力浮动辊和第二导向辊；其中，
所述分纱牵引机包括上下设置的分纱压辊和分纱主动辊；所述分纱压辊为胶辊并连接在压紧气缸上；所述分纱主动辊由伺服电机驱动；
所述震动辊的两端辊轴各自安装超声振荡器，使震动辊的震幅为3～5mm；
两个所述张力主动辊与两个所述张力浮动辊前后交错设置；两个张力主动辊各自由伺服电机驱动；两个张力浮动辊均安装在高度调节机构上，以调节与两个张力主动辊的夹角；
所述第一导向辊、第二导向辊、分纱主动辊、展纱过渡辊、两个张力主动辊和两个张力浮动辊的材质均为表面经过氮化处理和镜面抛光的合金钢辊，且均采用电磁感应加热；
所述浸渍装置包括浸渍模头、出料模头和挤出机；所述浸渍模头包括下模和下模；所述上模包括上模板、各自固定在上模板的底面和顶面的上模芯的上加热板；所述上模芯的底面为呈波浪形的浸渍面；所述下模包括出料端与上模板铰接的下模板、各自固定在下模板的顶面和底面的下模芯和下加热板；下模芯的顶面为与上模芯的浸渍面相吻合的波浪形浸渍面，上模芯和下模芯扣合后构成浸渍型腔；所述下模的进料端设置一个缺口；所述出料模头连接在所述挤出机的出料口且头部伸到所述下模的缺口中，该出料模头包括后端固定在底座上的内模体和外模体，内模体的前部外侧面和外模体的前部外侧面均为斜面，外模体的前部外侧面上开设一个凹槽，该凹槽至外模体的头部之间构成模唇，由内模体的内侧面和外模体的内侧面之间的间隙构成与进入浸渍型腔的纤维束垂直的出料通道，该出料通道的中部由宽变窄而呈水滴形；
所述压平机构包括依序设置的一对定型辊、一对前冷却辊和一对后冷却辊，一对定型辊、一对前冷却辊和一对后冷却辊均由上下设置的上辊和下辊构成；上辊由液压站控制液压缸向下辊施压；
所述冷却板与一对定型辊、一对前冷却辊和一对后冷却辊均连接在同一个冷却水循环系统上；
两个废边收卷机一一对应地设在所述牵引辊的前方两侧；
所述收卷装置包括设在横向裁切机的前方的第一收卷机和第二收卷机；第一收卷机和第二收卷机各自由伺服电机控制收卷长度。


2.根据权利要求1所述的热塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：林永宏，孙燕青，李德民，金崇剑，
申请(专利权)人：国塑机械上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31