本發(fā)明涉及碳纖維復(fù)合材料加工領(lǐng)域，特別涉及一種適用于碳纖維復(fù)合材料的注膠回流裝置及工作方法。

背景技術(shù)：

碳纖維復(fù)合材料的主要用途是與樹(shù)脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合，制成結(jié)構(gòu)材料。碳纖維復(fù)合材料，其比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo)，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域，在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場(chǎng)合，碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢(shì)。在現(xiàn)有的碳纖維復(fù)合材料的制作過(guò)程中，在浸潤(rùn)涂膠后，在之后的工藝過(guò)程中，多余的膠體會(huì)在加工過(guò)程中滴落，或者在高溫下固化，失去使用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種節(jié)約碳纖維復(fù)合材料用膠，清潔衛(wèi)生，高效回收，保證回流膠保持樹(shù)脂固化反應(yīng)活性的一種適用于碳纖維復(fù)合材料的注膠回流裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種適用于碳纖維復(fù)合材料的注膠回流裝置，包括紗架箱、前集紗器、后集紗器、涂膠器、前端注膠收集器、后端注膠收集器、冷卻扇、冷卻器、固化加熱器、溫度控制器和牽引系統(tǒng)組成，紗架箱內(nèi)設(shè)有干燥機(jī)，前集紗器安裝在紗架箱的出紗端，涂膠器設(shè)置在前集紗器后端，涂膠器還包括涂膠滾輪、回膠漏斗和回膠閥，前集紗器和后集紗器間設(shè)有前端注膠收集器，后集紗器與固化加熱器之間設(shè)有后端注膠收集器，后端注膠收集器下端設(shè)有冷卻箱；冷卻箱包括冷卻孔、進(jìn)水管、儲(chǔ)水箱、壓縮機(jī)箱、冷卻液儲(chǔ)蓄箱、冷卻扇、水箱電機(jī)、壓縮電機(jī)、冷卻液電機(jī)、水箱電磁閥、風(fēng)冷電磁閥、冷卻液電磁閥、手柄和四通電動(dòng)閥；固化加熱器前端設(shè)有冷卻孔，冷卻孔前端設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器下端設(shè)有冷卻扇，固化加熱器下端設(shè)有溫度控制器，固化加熱器后端設(shè)有牽引系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，冷卻孔內(nèi)設(shè)有進(jìn)水管，冷卻孔前端距離為3～8厘米位置處設(shè)有溫度傳感器。

進(jìn)一步的，冷卻器頂端設(shè)有手柄，冷卻器頂端設(shè)有儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有水箱電機(jī)，水箱電機(jī)前端設(shè)有水箱電磁閥；儲(chǔ)水箱下端設(shè)有壓縮機(jī)箱，壓縮機(jī)箱內(nèi)設(shè)有壓縮機(jī)，壓縮機(jī)前端設(shè)有水箱電磁閥；壓縮機(jī)箱下端設(shè)有冷卻液儲(chǔ)蓄箱，冷卻液儲(chǔ)蓄箱內(nèi)設(shè)有冷卻液電機(jī)，冷卻液電機(jī)前端設(shè)有冷卻液電磁閥；冷卻器后端設(shè)有冷卻扇。

進(jìn)一步的，涂膠滾輪移動(dòng)速度在400～2000mm/min之間。

本發(fā)明還公開(kāi)了上述一種適用于碳纖維復(fù)合材料的注膠回流裝置的工作方法，包括如下步驟：

a.干燥機(jī)預(yù)先對(duì)紗架箱內(nèi)的碳纖維復(fù)合材料做干燥除濕處理，通過(guò)前集線器將碳纖維復(fù)合材料捻合；

b.將碳纖維復(fù)合材料分別送入涂膠器浸潤(rùn)涂膠，由涂膠滾輪滾動(dòng)，帶動(dòng)碳纖維復(fù)合材料上膠，涂膠滾輪移動(dòng)速度在400～2000mm/min之間；

c.經(jīng)過(guò)涂有膠的的碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過(guò)后集紗器再次捻合，變成雙股，其中前端注膠收集器和后端注膠收集器收集移動(dòng)過(guò)程中滴落的膠；

d.經(jīng)過(guò)后集紗器的碳纖維復(fù)合材料進(jìn)入固化加熱器，固化加熱器加熱溫度為120℃～210℃；

e.溫度傳感器檢測(cè)固化加熱器前段溫度，并傳送至溫度控制器；

f.溫度控制器驅(qū)動(dòng)冷卻箱工作，當(dāng)固化加熱器前端溫度為120℃-140℃，啟用壓縮空氣法冷卻，此時(shí)壓縮機(jī)工作，通過(guò)風(fēng)冷電磁閥，沿四通分氣閥在冷卻孔內(nèi)循環(huán)，以保持固化加熱器前端溫度在40℃-50℃；

當(dāng)固化加熱器前端溫度為150℃-170℃，啟用水冷卻法，此時(shí)水箱電機(jī)工作，通過(guò)水箱電磁閥，將儲(chǔ)水箱內(nèi)的水沿四通分氣閥在冷卻孔內(nèi)循環(huán)，以保持固化加熱器前端溫度在50℃-60℃；

當(dāng)固化加熱器7前端溫度為180℃-210℃，啟用冷卻液冷卻法，此時(shí)冷卻液電機(jī)工作，通過(guò)冷卻液電磁閥，將冷卻液儲(chǔ)蓄箱內(nèi)的水沿四通分氣閥在冷卻孔內(nèi)循環(huán)，以保持固化加熱器前端溫度在60℃-70℃；

g.涂膠后的碳纖維復(fù)合材料在固化加熱器7前段因壓力作用擠出的多余膠體在40℃-70℃時(shí)保持液態(tài)，液態(tài)的多余膠體沿固化加熱器7前段滴落至后端注膠收集器41；

h.牽引系統(tǒng)從固化加熱器中牽引出已固化的碳纖維復(fù)合材料冷卻、檢驗(yàn)即可；

i.工作結(jié)束后，將前端注膠收集器和后端注膠收集器內(nèi)的膠收集，等待下次使用。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果：由于前集紗器和后集紗器間設(shè)有前端注膠收集器，后集紗器與固化加熱器之間設(shè)有后端注膠收集器，保證了碳纖維復(fù)合材料在涂膠后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下端始終存在注膠收集器，保障了注膠不會(huì)滴落至其他位置。且在固化加熱器前段設(shè)有冷卻器，通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)固化加熱器的溫度高低，在溫度控制器的控制下，結(jié)合風(fēng)冷、水冷和油冷的方式，保持固化加熱器前段溫度始終在40℃-70℃之間，從而保證膠體保持樹(shù)脂固化反應(yīng)活性，不固化。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了加深本發(fā)明的理解，下面我們將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

如圖1-圖2示出了本發(fā)明一種適用于碳纖維復(fù)合材料的注膠回流裝置的實(shí)施方式，包括紗架箱1、前集紗器2、后集紗器21、涂膠器3、前端注膠收集器4、后端注膠收集器41、冷卻扇5、冷卻器6、固化加熱器7、溫度控制器8和牽引系統(tǒng)9組成，紗架箱1內(nèi)設(shè)有干燥機(jī)11，前集紗器2安裝在紗架箱1的出紗端，涂膠器3設(shè)置在前集紗器2后端，涂膠器3還包括涂膠滾輪31、回膠漏斗32和回膠閥33，前集紗器2和后集紗器21間設(shè)有前端注膠收集器4，后集紗器21與固化加熱器7之間設(shè)有后端注膠收集器41，后端注膠收集器41下端設(shè)有冷卻箱6；冷卻箱6包括冷卻孔61、進(jìn)水管62、儲(chǔ)水箱631、壓縮機(jī)箱632、冷卻液儲(chǔ)蓄箱633、冷卻扇64、水箱電機(jī)651、壓縮電機(jī)652、冷卻液電機(jī)653、水箱電磁閥661、風(fēng)冷電磁閥662、冷卻液電磁閥663、手柄67和四通電動(dòng)閥68；固化加熱器7前端設(shè)有冷卻孔61，冷卻孔61前端設(shè)有溫度傳感器81，溫度傳感器81下端設(shè)有冷卻扇5，固化加熱器7下端設(shè)有溫度控制器8，固化加熱器7后端設(shè)有牽引系統(tǒng)9。冷卻孔61內(nèi)設(shè)有進(jìn)水管62，的冷卻孔61前端距離為3～8厘米位置處設(shè)有溫度傳感器81。冷卻器6頂端設(shè)有手柄67，冷卻器6頂端設(shè)有儲(chǔ)水箱631，儲(chǔ)水箱631內(nèi)設(shè)有水箱電機(jī)651，水箱電機(jī)651前端設(shè)有水箱電磁閥661；儲(chǔ)水箱631下端設(shè)有壓縮機(jī)箱632，壓縮機(jī)箱632內(nèi)設(shè)有壓縮機(jī)652，壓縮機(jī)652前端設(shè)有水箱電磁閥662；壓縮機(jī)箱632下端設(shè)有冷卻液儲(chǔ)蓄箱633，冷卻液儲(chǔ)蓄箱633內(nèi)設(shè)有冷卻液電機(jī)653，冷卻液電機(jī)653前端設(shè)有冷卻液電磁閥663；冷卻器6后端設(shè)有冷卻扇64。涂膠滾輪31移動(dòng)速度在400～2000mm/min之間。

本發(fā)明還公開(kāi)了上述一種適用于碳纖維復(fù)合材料的注膠回流裝置的工作方法，包括如下步驟：

a.干燥機(jī)11預(yù)先對(duì)紗架箱1內(nèi)的碳纖維復(fù)合材料做干燥除濕處理，通過(guò)前集線器2將碳纖維復(fù)合材料捻合；

b.將碳纖維復(fù)合材料分別送入涂膠器3浸潤(rùn)涂膠，由涂膠滾輪31滾動(dòng)，帶動(dòng)碳纖維復(fù)合材料上膠，涂膠滾輪31移動(dòng)速度在400～2000mm/min之間；

c.經(jīng)過(guò)涂有膠的的碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過(guò)后集紗器21再次捻合，變成雙股，其中前端注膠收集器4和后端注膠收集器41收集移動(dòng)過(guò)程中滴落的膠；

d.經(jīng)過(guò)后集紗器21的碳纖維復(fù)合材料進(jìn)入固化加熱器7，固化加熱器7加熱溫度為120℃～210℃；

e.溫度傳感器81檢測(cè)固化加熱器7前段溫度，并傳送至溫度控制器8；

f.溫度控制器8驅(qū)動(dòng)冷卻箱6工作，當(dāng)固化加熱器7前端溫度為120℃-140℃，啟用壓縮空氣法冷卻，此時(shí)壓縮機(jī)652工作，通過(guò)風(fēng)冷電磁閥662，沿四通分氣閥68在冷卻孔61內(nèi)循環(huán)，以保持固化加熱器7前端溫度在40℃-50℃；

當(dāng)固化加熱器7前端溫度為150℃-170℃，啟用水冷卻法，此時(shí)水箱電機(jī)651工作，通過(guò)水箱電磁閥661，將儲(chǔ)水箱631內(nèi)的水沿四通分氣閥68在冷卻孔61內(nèi)循環(huán)，以保持固化加熱器7前端溫度在50℃-60℃；

當(dāng)固化加熱器7前端溫度為180℃-210℃，啟用冷卻液冷卻法，此時(shí)冷卻液電機(jī)653工作，通過(guò)冷卻液電磁閥663，將冷卻液儲(chǔ)蓄箱633內(nèi)的水沿四通分氣閥68在冷卻孔61內(nèi)循環(huán)，以保持固化加熱器7前端溫度在60℃-70℃；

g.涂膠后的碳纖維復(fù)合材料在固化加熱器7前段因壓力作用擠出的多余膠體在40℃-70℃時(shí)保持液態(tài)，液態(tài)的多余膠體沿固化加熱器7前段滴落至后端注膠收集器41；

h.牽引系統(tǒng)9從固化加熱器7中牽引出已固化的碳纖維復(fù)合材料冷卻、檢驗(yàn)即可；

i.工作結(jié)束后，將前端注膠收集器4和后端注膠收集器41內(nèi)的膠收集，等待下次使用。

本發(fā)明具有清潔衛(wèi)生，高效回收，保證回流膠保持樹(shù)脂固化反應(yīng)活性的特點(diǎn)。通過(guò)降低碳纖維復(fù)合材料進(jìn)入固化加熱器7時(shí)前端的溫度，來(lái)保持回收膠體的樹(shù)脂固化反應(yīng)活性，由于前集紗器2和后集紗器21間設(shè)有前端注膠收集器4，后集紗器21與固化加熱器7之間設(shè)有后端注膠收集器41，保證了碳纖維復(fù)合材料在涂膠后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下端始終存在注膠收集器，保障了注膠不會(huì)滴落至其他位置，在回膠漏斗32下端設(shè)有回膠閥33，可保證膠體最大限度的回收，減少掛壁和殘留膠體；在固化加熱器7前段設(shè)有冷卻器6，通過(guò)溫度傳感器8實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)固化加熱器7的溫度高低，在溫度控制器8的控制下，結(jié)合壓縮空氣制冷、水冷卻和冷卻液冷卻的方式，保持固化加熱器7前段溫度始終在40℃-70℃之間，從而保證注膠始終保持樹(shù)脂固化反應(yīng)活性。

上述具體實(shí)施方式，僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和結(jié)構(gòu)特征，目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)人士能夠據(jù)以實(shí)施，但以上內(nèi)容并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是依據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的任何等效變化或修飾，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。