[实用新型]一种碳纤维预浸料的涂敷装置

说明书

技术领域

本实用新型属于碳纤维预浸料生产设备技术领域，具体涉及一种碳纤维预浸料的涂敷装置。

背景技术

碳纤维是一种新型纤维状碳材料，它具有强度高、密度小、耐腐蚀、耐高温、导电等多种宝贵的力学、热学和电学性能，因此被广泛应用于航天航空、国防军工、电力、体育等众多领域，碳纤维预浸料是绝大多数碳纤维制品生产加工过程中的中间产品，预浸料再经裁切、铺贴、定模、固化等一系列工艺后制成碳纤维制品，即碳纤维丝经过梳理展平，表面敷以高分子树脂膜，在一定压力、温度条件下，树脂膜浸透至纤维丝间，将纤维丝粘连成整体，后经压平呈无维布状，再经冷却定型后称为碳纤维预浸料，此生产过程成为浸胶生产；在浸胶生产过程中制得高分子树脂膜的工艺被称为涂胶生产。

现有技术如图1所示，热塑性树脂经过挤出机挤出，和碳纤维束一起进入成型模中，在其中完成涂胶过程，后经定型、冷却、牵引、收卷等制得碳纤维预浸料。但是成型模中压入热塑性树脂工艺适用于树脂粘度相对较低或碳纤维厚度低的情况，当树脂粘度较高或浸渍的碳纤维较厚时，树脂压入碳纤维中会造成厚度不均匀、单位面积压入的树脂克重严重失衡的问题。采用这种工艺制备时，碳纤维容易拉毛，在成型模中压力大易被拉断，并且在密闭的成型模中压入树脂，不易观察树脂压入情况，浸胶过程无法得到及时控制，并且采用这种工艺还造成树脂的大量浪费。

实用新型内容

本实用新型提供一种碳纤维预浸料的涂敷装置，以解决上述问题。

为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：

一种碳纤维预浸料的涂敷装置，沿碳纤维走向，包括前工段单元、涂敷单元和后工段单元，所述前工段单元将碳纤维导入涂敷单元，所述涂敷单元包括计量辊、涂敷辊和挤出机，挤出机设有涂布头，所述涂布头位于涂敷辊上方，所述计量辊和所述涂敷辊间留有可供碳纤维通过的间隙，且该间隙间距可调，所述涂敷辊上设有去除其表面残留树脂的除胶器，所述后工段单元包括检测装置和传感控制装置。

优选的，所述计量辊相对所述涂敷辊可移动，所述计量辊通过传感控制装置与所述检测装置闭环连接，所述传感控制装置包括传感器和控制器，其中控制器控制所述计量辊移动。

优选的，所述检测装置为厚度检测仪。

优选的，所述后工段单元还包括成型装置、定型辊、冷却装置、牵引装置、切边装置、收卷装置，所述检测装置位于冷却装置和牵引装置之间。

优选的，所述涂敷辊与碳纤维走向同向转动。

本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型将熔融树脂涂敷在涂敷辊上，涂敷辊和碳纤维接触且运行方向同向，将树脂转移到碳纤维表面，计量辊和涂敷辊之间间隙间距可调，因此，涂敷到碳纤维上的树脂的量也不同，从而控制涂敷克重，优化了传统的在上下模间涂敷的工艺，提交了涂敷树脂的效率，并且也提高了涂敷质量。

二、本实用新型减少了树脂的浪费，节约了成本，安全环保，减少了污染料的排放。

三、本实用新型结构合理，成本较低，易于推广。

附图说明

图1是传统碳纤维预浸料生产系统的结构示意图。

图2是本实用新型结构示意图。

图3是本实用新型另一结构示意图。

图4是本实用新型中传感控制装置、计量辊和检测装置闭环连接示意图。

图1中，11挤出机，12树脂，13碳纤维，14成型模，15加热器，16定型模，17冷却室，18牵引装置，19切边收卷装置。

图2、3、4中，21纱架，22导向辊，23计量辊，24涂敷辊，25挤出机，251涂布头，26除胶器，27成型装置，28定型辊，29冷却装置，210检测装置，211牵引装置，212切边装置，213收卷装置，231传感控制装置，2311传感器，2312控制器。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1所示，传统的碳纤维预浸料生产系统，树脂12进入挤出机11，挤出到带加热器15的成型模14中，成型模14分为上下半模，同时碳纤维13也进入到成型模14中，在其中完成涂胶过程，涂胶过程中树脂浪费多，且不易控制树脂的涂敷克重。然后依次经过定型模16、冷却室17、牵引装置18、切边收卷装置19，最后制得碳纤维预浸料。