[发明专利]多道波浪成型装置及碳纤维材料成型方法

说明书

本发明公开了一种多道波浪成型装置，包括两组对应设置的波浪辊，分别为上波浪辊和下波浪辊，其中，所述上波浪辊与所述下波浪辊为柱形结构，所述上波浪辊和所述下波浪辊的外周侧上分别均匀的设置有凸起的齿柱，相邻的齿柱之间为凹陷部，所述齿柱的形状与所述凹陷部的形状相同；所述上波浪辊的齿柱与所述下波浪辊的凹陷部、所述上波浪辊的凹陷部和所述下波浪辊的齿柱分别一一对应设置。将碳纤维预浸料经过波浪辊的挤压后，使得原本呈铺展状的材料形成紧密的波浪形，内部碳纤维丝限制在呈波浪形的树脂内部，无法发生位移，从而使得再次经过挤压成型时，内部碳纤维丝能够均匀分布，并按照一定的导向进行集中，使产品纤维规整，强度分布均匀。

技术领域

本发明涉及纺织机械技术领域，具体涉及碳纤维材料成型装置和成型方法。

背景技术

由碳纤维纱、环氧树脂、离型纸等材料，经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料称为碳纤维预浸料，在进行碳纤维材料加工时，特别是通过挤压成型为特定形状时，在挤压力下材料内部碳纤维丝方向混乱，无规则排布导致产品强度不均匀，产品形状不能达到设计要求等造成产品的合格率低，生产效率低。

有鉴于上述现有的碳纤维材料成型装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种多道波浪成型装置及碳纤维材料成型方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的碳纤维材料成型装置存在的缺陷，而提供一种多道波浪成型装置及碳纤维材料成型方法，使得碳纤维材料内部纤维排列规整，强度分布均匀，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

多道波浪成型装置，包括两组对应设置的波浪辊，分别为上波浪辊和下波浪辊，其中，

所述上波浪辊与所述下波浪辊为柱形结构，所述上波浪辊和所述下波浪辊的外周侧上分别均匀的设置有凸起的齿柱，相邻的齿柱之间为凹陷部，所述齿柱的形状与所述凹陷部的形状相同；

所述上波浪辊的齿柱与所述下波浪辊的凹陷部、所述上波浪辊的凹陷部和所述下波浪辊的齿柱分别一一对应设置；

还包括驱动装置，用于给所述上波浪辊和/或下波浪辊提供相向或相接近移动的动力。

作为一种优选的技术方案，所述齿柱为圆弧形。

作为一种优选的技术方案，所述波浪辊包括中心轴和套设在所述中心轴上的套筒，其中，所述齿柱和所述凹陷部分别设置在所述套筒的外周侧上。

作为一种优选的技术方案，所述中心轴为空心轴。

作为一种优选的技术方案，所述上波浪辊和所述下波浪辊的所述空心轴内设置有预热装置，用于给所述上波浪辊和所述下波浪辊提供热量。

作为一种优选的技术方案，所述空心轴由不锈钢制成，所述套筒由超高分子量聚乙烯制成，其中超高分子量聚乙烯为分子量在150万以上的无支链的线性聚乙烯。

作为一种优选的技术方案，所述预热装置为红外线加热器。所述预热装置分别沿所述上波浪辊和所述下波浪辊的长度方向设置，且设置在所述上波浪辊和所述下波浪辊的中心位置，从而使得套管侧面加热更加的均匀。

作为一种优选的技术方案，所述驱动装置为气缸，且所述气缸与所述波浪辊之间通过支架固定连接，其中，所述支架与所述波浪辊的两端部连接，且所述波浪辊能够绕所述中心轴旋转。

一种碳纤维材料成型方法，包括如下步骤: