CN119016277A - 一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置，涉及表面涂布流体的技术领域，包括有胶槽，所述胶槽通过螺栓固接有盖板，所述胶槽内转动连接有沿所述胶槽对称分布的辊轴，所述胶槽固接有振动机，所述胶槽连通有进胶管，所述胶槽靠近所述盖板其中一个矩形孔的一侧滑动连接有成对分布的滑块，每对所述滑块之间设置有双层梳架。本发明通过高频振动胶液，加速胶液内溶解的气体逸出，振动的能量可以破坏气泡的表面张力，促使气泡破裂，同时通过上下双层错位的梳齿全面且多层次地梳理粘胶基碳纤维表面的胶液，使得胶液中的气泡被戳破，有助于胶液中的气体逸出，如此有效减少浸胶过程中气泡的形成，从而提高粘胶基碳纤维的硬度和机械性能。

Description

一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置

技术领域

本发明涉及表面涂布流体的技术领域，尤其涉及一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置。

背景技术

粘胶基碳纤维连续浸胶是一种用于生产高性能复合材料的关键工艺步骤。在此过程中，粘胶基碳纤维丝束通过含有胶水（通常是环氧胶水或其他类型的热固性或热塑性树脂）的浴槽中，使得每根纤维都均匀地被胶水覆盖。

例如，授权公告号为CN110538760B的专利公布了一种碳纤维预浸布生产设备及生产工艺，其可以对胶槽内的压辊进行调节，保证在不同的原料深度下浸胶的时间保持一致，并还能适应胶槽内不同深度的原料，再如授权公告号为CN216936764U的专利公布了一种碳纤维用浸胶设备，其通过设置的导热壳和电热丝，可以对胶水进行预热，同时在胶水浸入碳纤维中时，增加胶水的流动性，使浸入效果更好，提高碳纤维浸胶的效率。

上述专利分别通过调节压辊和预热胶水提高浸胶效率和效果，然而，在连续浸胶过程中，由于胶水自带或者碳纤维连续进入会携带空气，空气容易被卷入并随纤维一起进入胶水中，这些空气会在胶水中形成气泡，尤其是碳纤维本身可能存在微孔隙，其中含有的空气会在浸渍过程中逸出并形成气泡，这些气泡会附着在碳纤维表面，并随着胶水固化而被固定在复合材料中，导致复合材料的硬度降低，同时会损害复合材料的机械性能，如抗拉强度、抗压强度等。

发明内容

为了克服连续浸胶有气泡产生附着的缺点，本发明提供一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置。

一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置，包括有胶槽，所述胶槽通过螺栓固接有盖板，所述盖板开有两个矩形孔，所述胶槽内转动连接有沿所述胶槽对称分布的辊轴，用于对粘胶基碳纤维进行定位导向，所述胶槽固接有振动机，所述胶槽连通有进胶管，所述胶槽靠近所述盖板其中一个矩形孔的一侧滑动连接有成对分布的滑块，每对所述滑块之间设置有双层梳架，所述滑块与所述胶槽之间固接有第一弹簧，所述盖板靠近其中一个矩形孔的一侧滑动连接有刮架，所述刮架与所述盖板之间固接有沿所述刮架对称分布的第二弹簧，所述双层梳架的上下两层均固接有等间距分布的梳齿，所述刮架位于所述梳齿的上方，所述刮架的底部开有用于将所述刮架刮下的多余胶液回流到下方经所述梳齿梳理过的粘胶基碳纤维上的回流槽；

还包括有沿所述胶槽对称分布的转杆，所述转杆与所述胶槽转动连接，所述转杆与对应的所述辊轴固接，对称分布的所述转杆之间螺纹连接有滑板，所述滑板插接有用于对刮架进行挤压的卡架，所述胶槽靠近所述卡架的一侧滑动连接有用于对滑块进行挤压的卡板，所述卡板与所述卡架卡接。

此外，特别优选的是，同一所述双层梳架的上下两层所述梳齿错位分布。

此外，特别优选的是，还包括有第三弹簧，所述第三弹簧固接于所述滑板与所述胶槽之间。

此外，特别优选的是，所述滑块与相邻的所述双层梳架滑动连接。

此外，特别优选的是，还包括有电动推杆，所述电动推杆固接于其中一个所述刮架上，所述电动推杆的伸缩杆固接有移动杆，所述移动杆固接有L型推杆，所述双层梳架靠近所述L型推杆的一侧固接有凸块，所述滑块与相邻的所述双层梳架之间固接有拉簧。

此外，特别优选的是，所述凸块设置为等腰梯形，所述L型推杆与所述凸块挤压配合。

此外，特别优选的是，还包括有至少一个固定板，所述固定板固接于所述胶槽内，所述固定板滑动连接有用于推开所述双层梳架的推架，所述推架与相邻的所述固定板之间固接有第四弹簧。

此外，特别优选的是，所述推架的顶部设置为三角形，且所述推架与所述双层梳架挤压配合。

此外，特别优选的是，所述盖板的底部与所述推架的顶端接触。

有益效果：本发明通过高频振动胶液，加速胶液内溶解的气体逸出，振动的能量可以破坏气泡的表面张力，促使气泡破裂，同时通过上下双层错位的梳齿全面且多层次地梳理粘胶基碳纤维表面的胶液，使得胶液中的气泡被戳破，有助于胶液中的气体逸出，如此有效减少浸胶过程中气泡的形成，从而提高粘胶基碳纤维的硬度和机械性能。

本发明通过刮架将经梳齿梳理过的粘胶基碳纤维上的胶液刮平，被刮架刮下的多余胶液又会顺着回流槽流到下方的粘胶基碳纤维上，以弥补粘胶基碳纤维被梳齿梳理导致的坑洼缺胶部分，提高粘胶基碳纤维材料的浸胶成品质量。

本发明通过卡架和卡板等构成的自动锁紧机制可以确保梳齿和刮架固定在调整后的最佳位置，减少人工调整的误差，保证每次操作的一致性，确保了梳齿和刮架施加的压力是均匀且恒定的，有助于更有效地去除气泡，避免因压力不均导致的气泡残留。

本发明通过电动推杆驱动双层梳架间歇性前后摆动可以使梳齿覆盖更大的梳理面积，确保粘胶基碳纤维表面的不同区域都能得到有效梳理，如此可以更全面地去除胶液中的气泡。

本发明通过打开盖板，使得推架将两个双层梳架向相互远离的方向推开，以增大两个双层梳架的梳齿之间的间距，方便后续将粘胶基碳纤维表面从两个双层梳架的梳齿之间绕过。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明辊轴、振动机和进胶管等部件的结构示意图。

图3为本发明盖板、刮架和第二弹簧的立体结构示意图。

图4为本发明滑块和双层梳架的立体结构示意图。

图5为本发明转杆、滑板和第三弹簧等部件的立体结构示意图。

图6为本发明第三弹簧、卡架和卡板等部件的立体结构示意图。

图7为本发明L型推杆、凸块和拉簧等部件的立体结构示意图。

图8为本发明固定板、推架和第四弹簧等部件的立体结构示意图。

图9为本发明双层梳架、固定板、推架和第四弹簧的立体结构示意图。

在图中：1、胶槽，2、盖板，3、辊轴，4、振动机，5、进胶管，6、滑块，7、双层梳架，8、第一弹簧，9、刮架，10、第二弹簧，11、梳齿，12、回流槽，13、转杆，14、滑板，15、第三弹簧，16、卡架，17、卡板，18、电动推杆，19、移动杆，20、L型推杆，21、凸块，22、拉簧，23、固定板，24、推架，25、第四弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置，如图1-图4所示，包括有胶槽1，胶槽1的顶部通过四个螺栓固接有盖板2，盖板2的左右两侧均开有矩形孔，粘胶基碳纤维从左侧的矩形孔穿入，从右侧的矩形孔穿出，胶槽1内转动连接有沿胶槽1左右两侧对称分布的辊轴3，辊轴3用于对粘胶基碳纤维进行定位导向，胶槽1的底部固接有振动机4，胶槽1的后侧下部连通有进胶管5，胶槽1靠近右侧矩形孔的一侧沿左右方向滑动连接有成对分布的滑块6，滑块6共四个，前后两个位于同一直线上的滑块6为一对，每对滑块6之间滑动连接有双层梳架7，滑块6与胶槽1之间固接有第一弹簧8，第一弹簧8处于压缩状态，盖板2靠近右侧矩形孔的一侧沿左右方向滑动连接有刮架9，刮架9与盖板2之间固接有沿刮架9前后两侧对称分布的第二弹簧10，第二弹簧10处于压缩状态，双层梳架7的上下两层均固接有等间距分布的梳齿11，同一双层梳架7的上下两层梳齿11错位分布，刮架9位于梳齿11的上方，刮架9的底部开有用于将刮架9刮下的多余胶液回流到下方经梳齿11梳理过的粘胶基碳纤维上的回流槽12。

首先，拧下螺栓打开盖板2，接着，将待浸胶的粘胶基碳纤维从盖板2左侧的矩形孔穿入，再依次从左至右绕过左侧辊轴3的底部、右侧辊轴3的底部、相邻双层梳架7的梳齿11之间和相邻的刮架9之间，最后从盖板2右侧的矩形孔穿出，并盖上盖板2，然后，通过进胶管5向胶槽1内灌入胶液，使得粘胶基碳纤维浸在胶液中，左边持续放出粘胶基碳纤维待浸胶的部分，右边持续扯走粘胶基碳纤维浸胶完成的部分，如此完成粘胶基碳纤维的连续浸胶过程。

在上述过程中，启动振动机4，振动机4产生的高频振动通过胶槽1传递到胶液上，加速胶液内溶解的气体逸出，从而减少气泡的形成，同时，振动的能量可以破坏气泡的表面张力，促使气泡破裂，而梳齿11上下双层错位的设置，相比于单层密实的设置，则可以在右侧全面且多层次地梳理粘胶基碳纤维表面的胶液，使得胶液中的气泡被戳破，有助于胶液中的气体逸出，即本发明通过高频振动胶液，同时通过梳齿11错位梳理粘胶基碳纤维表面的胶液，有效减少浸胶过程中气泡的形成，从而提高粘胶基碳纤维的硬度和机械性能。

在上述过程中，粘胶基碳纤维在被扯出时，受第一弹簧8作用，梳齿11会适应性左右滑动以保持紧贴粘胶基碳纤维，受第二弹簧10作用，刮架9会适应性左右滑动以保持紧贴粘胶基碳纤维，且刮架9会将经梳齿11梳理过的粘胶基碳纤维上的胶液刮平，被刮架9刮下的多余胶液会顺着回流槽12流到下方的粘胶基碳纤维上，以弥补粘胶基碳纤维被梳齿11梳理导致的坑洼缺胶部分，提高粘胶基碳纤维材料的浸胶成品质量。

实施例2：在实施例1的基础上，如图5和图6所示，还包括有沿胶槽1左右两侧对称分布的转杆13，转杆13与胶槽1转动连接，转杆13与对应的辊轴3固接，左右两侧对称分布的转杆13之间螺纹连接有滑板14，滑板14与胶槽1之间固接有第三弹簧15，滑板14的右侧插接有用于对刮架9进行挤压的卡架16，胶槽1靠近卡架16的一侧沿前后方向滑动连接有用于对滑块6进行挤压的卡板17，卡板17与卡架16卡接。

取下盖板2时，卡架16随盖板2被取下，在向右拉扯粘胶基碳纤维的过程中，辊轴3带动转杆13转动，在转杆13螺纹槽的作用下，滑板14向后移动，第三弹簧15被压缩，直至滑板14带动卡架16向后移动至挡住左侧刮架9的左侧前部和右侧刮架9的右侧前部，使得刮架9被锁住无法左右移动，同时卡架16带动卡板17向后移动至与前侧的滑块6前侧接触，使得滑块6无法左右滑动，从而使得双层梳架7无法左右移动，进而使得梳齿11无法左右移动，即刚开始向右扯出粘胶基碳纤维的初阶段，梳齿11和刮架9会先随粘胶基碳纤维适应性移动，以将粘胶基碳纤维调整到适宜的位置，确保粘胶基碳纤维在整个浸胶过程中都能保持一致的压力，从而提高操作的精度，而在拉扯出一定长度粘胶基碳纤维的后阶段，通过卡架16和卡板17等构成的自动锁紧机制可以确保梳齿11和刮架9固定在调整后的最佳位置，减少人工调整的误差，保证每次操作的一致性，确保了梳齿11和刮架9施加的压力是均匀且恒定的，有助于更有效地去除气泡，避免因压力不均导致的气泡残留。

实施例3：在实施例2的基础上，如图7所示，还包括有电动推杆18，电动推杆18固接于左侧的刮架9上，电动推杆18的伸缩杆固接有移动杆19，移动杆19的右端固接有L型推杆20，双层梳架7的前侧固接有凸块21，凸块21设置为等腰梯形，L型推杆20与凸块21的斜面挤压配合，滑块6与相邻的双层梳架7之间固接有拉簧22。

在刮架9被锁定后，控制电动推杆18带动移动杆19左右移动，进而带动L型推杆20左右移动，L型推杆20在左右移动过程中，会通过挤压凸块21带动双层梳架7间歇性向后移动，从而带动滑块6向后移动，拉簧22被拉伸，当L型推杆20在左右移动过程中松开凸块21时，拉簧22复位带动滑块6向前移动，从而带动双层梳架7间歇性向前移动，双层梳架7间歇性前后摆动可以使梳齿11覆盖更大的梳理面积，确保粘胶基碳纤维表面的不同区域都能得到有效梳理，如此可以更全面地去除胶液中的气泡。

实施例4：在实施例3的基础上，如图8和图9所示，还包括有两个固定板23，固定板23固接于胶槽1内侧的右部，固定板23沿上下方向滑动连接有用于推开双层梳架7的推架24，推架24的顶部设置为三角形，且推架24的斜面与双层梳架7挤压配合，盖上盖板2时，盖板2的底部与推架24的顶端接触，推架24与相邻的固定板23之间固接有第四弹簧25。

当打开盖板2时，处于压缩状态的第四弹簧25复位带动推架24向上滑动，推架24通过左右两侧的斜面将两个双层梳架7向相互远离的方向推开，使得两个双层梳架7的梳齿11之间的间距增大，方便后续将粘胶基碳纤维表面从两个双层梳架7的梳齿11之间绕过，而在盖上盖板2时，盖板2将推架24向下挤压，第四弹簧25恢复压缩状态，推架24不再挤压双层梳架7，受第一弹簧8作用，双层梳架7带动梳齿11复位至贴紧粘胶基碳纤维。

应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置，包括有胶槽（1），所述胶槽（1）通过螺栓固接有盖板（2），所述盖板（2）开有两个矩形孔，所述胶槽（1）内转动连接有沿所述胶槽（1）对称分布的辊轴（3），用于对粘胶基碳纤维进行定位导向，其特征是，所述胶槽（1）固接有振动机（4），所述胶槽（1）连通有进胶管（5），所述胶槽（1）靠近所述盖板（2）其中一个矩形孔的一侧滑动连接有成对分布的滑块（6），每对所述滑块（6）之间设置有双层梳架（7），所述滑块（6）与所述胶槽（1）之间固接有第一弹簧（8），所述盖板（2）靠近其中一个矩形孔的一侧滑动连接有刮架（9），所述刮架（9）与所述盖板（2）之间固接有沿所述刮架（9）对称分布的第二弹簧（10），所述双层梳架（7）的上下两层均固接有等间距分布的梳齿（11），所述刮架（9）位于所述梳齿（11）的上方，所述刮架（9）的底部开有用于将所述刮架（9）刮下的多余胶液回流到下方经所述梳齿（11）梳理过的粘胶基碳纤维上的回流槽（12）；

还包括有沿所述胶槽（1）对称分布的转杆（13），所述转杆（13）与所述胶槽（1）转动连接，所述转杆（13）与对应的所述辊轴（3）固接，对称分布的所述转杆（13）之间螺纹连接有滑板（14），所述滑板（14）插接有用于对所述刮架（9）进行挤压的卡架（16），所述胶槽（1）靠近所述卡架（16）的一侧滑动连接有用于对所述滑块（6）进行挤压的卡板（17），所述卡板（17）与所述卡架（16）卡接。

2.如权利要求1所述的一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置，其特征是，同一所述双层梳架（7）的上下两层所述梳齿（11）错位分布。

3.如权利要求2所述的一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置，其特征是，还包括有第三弹簧（15），所述第三弹簧（15）固接于所述滑板（14）与所述胶槽（1）之间。

4.如权利要求3所述的一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置，其特征是，所述滑块（6）与相邻的所述双层梳架（7）滑动连接。

5.如权利要求4所述的一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置，其特征是，还包括有电动推杆（18），所述电动推杆（18）固接于其中一个所述刮架（9）上，所述电动推杆（18）的伸缩杆固接有移动杆（19），所述移动杆（19）固接有L型推杆（20），所述双层梳架（7）靠近所述L型推杆（20）的一侧固接有凸块（21），所述滑块（6）与相邻的所述双层梳架（7）之间固接有拉簧（22）。

6.如权利要求5所述的一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置，其特征是，所述凸块（21）设置为等腰梯形，所述L型推杆（20）与所述凸块（21）挤压配合。

7.如权利要求6所述的一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置，其特征是，还包括有至少一个固定板（23），所述固定板（23）固接于所述胶槽（1）内，所述固定板（23）滑动连接有用于推开所述双层梳架（7）的推架（24），所述推架（24）与相邻的所述固定板（23）之间固接有第四弹簧（25）。

8.如权利要求7所述的一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置，其特征是，所述推架（24）的顶部设置为三角形，且所述推架（24）与所述双层梳架（7）挤压配合。

9.如权利要求8所述的一种用于粘胶基碳纤维连续浸胶装置，其特征是，所述盖板（2）的底部与所述推架（24）的顶端接触。