本發(fā)明屬于碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)制造領(lǐng)域，特別提供了一種泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、連續(xù)纖維增強熱塑性復(fù)合材料例如碳纖維具有密度低、韌性強，耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、能源、醫(yī)療等領(lǐng)域。預(yù)浸料作為制備連續(xù)纖維增強熱塑性復(fù)合材料的中間材料，其性能的好壞將對該材料的性能產(chǎn)生直接的影響，其中，樹脂浸漬程度的好壞是影響制備的預(yù)浸料性能的一個重要因素。

2、熱塑性樹脂(如peek、pps等)同比熱固性樹脂，黏度大，流動性差，對碳纖維的浸漬能力差，因此，不宜采用熱熔法制備預(yù)浸料。預(yù)浸料產(chǎn)品質(zhì)量重要指標(biāo)之一就是預(yù)浸料樹脂含量和厚度。泥漿法制備工藝是將高性能熱塑性樹脂研磨成細(xì)小的顆粒并均勻分散至樹脂槽中，展絲后的碳纖維通過樹脂槽中的泥漿，輔以多組壓輥促進(jìn)懸浮顆粒進(jìn)入碳纖維中，使纖維表面均勻地潤濕和浸潤。該種工藝適用于各種熱塑性樹脂，只要將樹脂粉碎到規(guī)定粒子直徑，就可使用，樹脂浸透性好，尤其是高熔點，如peek；工藝過程樹脂熔融態(tài)停留時間短，避免了高溫長時間造成熱降解，對溫度敏感的樹脂也適用，水做載體，資源豐富，容易從預(yù)浸料中除去，不污染環(huán)境，對產(chǎn)品性能無影響。然而，隨著樹脂浸漬過程的進(jìn)行，浸膠池中會出現(xiàn)水分蒸發(fā)以及泥漿損耗，這就需要實時補給泥漿以及實現(xiàn)泥漿的循環(huán)，以保證穩(wěn)定均勻的浸漬效果。

3、因此，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、方便維護(hù)的樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，以便于實現(xiàn)泥漿的補給及泥漿的循環(huán)，成為亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提出一種泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，包括：機架、浸膠池、浸膠輥、托輥、擠膠裝置和儲液罐，其中，所述浸膠池和儲液罐均安裝于所述機架上，所述浸膠池的底部設(shè)置浸膠池入液管，所述浸膠池側(cè)面偏上位置設(shè)置有浸膠池第一排液管，所述托輥和擠膠裝置分別設(shè)置于所述浸膠池上頂面的兩端，所述浸膠輥設(shè)置于所述浸膠池內(nèi)部，所述儲液罐為內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，所述儲液罐上設(shè)置有外料入液口、外料出液口、加油口和放油口，所述外料入液口和外料出液口均與所述儲液罐的內(nèi)層連通，所述加油口和放油口均與儲液罐的外層連通，所述儲液罐的外層內(nèi)還設(shè)置有加熱棒，所述儲液罐的內(nèi)層內(nèi)設(shè)置有攪拌棒，所述儲液罐頂部設(shè)置有與所述攪拌棒連接的驅(qū)動電機，所述儲液罐的側(cè)方安裝有液位計，所述外料出液口通過撓性泵與所述浸膠池入液管連接，所述外料入液口與所述浸膠池第一排液管連接。

3、優(yōu)選，所述外料入液口位于所述外料出液口的上方，所述加油口位于所述放油口的上方。

4、進(jìn)一步優(yōu)選，所述儲液罐包括罐體和上蓋，所述上蓋由三部分組成，分別為位于中間的固定部分和連接于所述固定部分兩側(cè)的可抽拉移動部分，所述驅(qū)動電機安裝于所述固定部分上。

5、進(jìn)一步優(yōu)選，所述浸膠輥包括固定式浸膠輥和移動式浸膠輥，所述固定式浸膠輥固定安裝在所述浸膠池內(nèi)，所述移動式浸膠輥通過浸膠輥升降機構(gòu)驅(qū)動其升降，進(jìn)而使所述移動式浸膠輥與所述固定式浸膠輥配合，實現(xiàn)對預(yù)浸料的壓緊。

6、進(jìn)一步優(yōu)選，所述固定式浸膠輥和移動式浸膠輥均為多個且各呈一排設(shè)置，所述固定式浸膠輥與移動式浸膠輥上下錯位設(shè)置。

7、進(jìn)一步優(yōu)選，所述浸膠輥升降機構(gòu)包括固定機架、升降機架、導(dǎo)向柱和升降驅(qū)動機構(gòu)，其中，所述固定機架固定于所述浸膠池的正上方，所述升降機架設(shè)置于所述固定機架的正下方，所述導(dǎo)向柱與所述升降機架連接并穿過所述固定機架，所述升降驅(qū)動機構(gòu)安裝于所述固定機架上且其可升降的底端與所述升降機架連接，用于驅(qū)動所述升降機架在所述導(dǎo)向柱的導(dǎo)向下進(jìn)行升降，所述移動式浸膠輥安裝于所述升降機架上。

8、進(jìn)一步優(yōu)選，所述導(dǎo)向柱為多根且均勻分布于所述升降機架的正上方，所述升降驅(qū)動機構(gòu)安裝于所述升降機架正上方的中心位置。

9、進(jìn)一步優(yōu)選，所述擠膠裝置包括主動擠膠輥、從動擠膠輥和主動擠膠輥擠膠力度調(diào)整裝置，所述從動擠膠輥固定于所述浸膠池的上頂面，所述主動擠膠輥位于所述從動擠膠輥的斜上方并與所述主動擠膠輥擠膠力度調(diào)整裝置連接，所述主動擠膠輥擠膠力度調(diào)整裝置包括主動擠膠輥托架、砝碼支架、配重砝碼和鎖止螺母，其中，所述主動擠膠輥托架的一端鉸接于固定位置，所述主動擠膠輥托架的另一端安裝所述主動擠膠輥，所述配重砝碼通過所述砝碼支架固定在所述主動擠膠輥托架上并通過所述鎖止螺母鎖緊。

10、進(jìn)一步優(yōu)選，所述泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)還包括保溫罩，所述機架、浸膠池、浸膠輥、托輥、擠膠裝置和儲液罐均設(shè)置于所述保溫罩內(nèi)。

11、進(jìn)一步優(yōu)選，所述機架為方鋼管焊接結(jié)構(gòu)且底部由鋼板焊接成底面，所述底面安裝地腳支撐，用于調(diào)整機架的整體水平度

12、本發(fā)明提供的泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)合理，可連續(xù)運行、可以實現(xiàn)浸膠池內(nèi)樹脂懸浮液的實時補給、混合及循環(huán)、生產(chǎn)效率高，纖維浸漬更均勻。

技術(shù)特征：

1.一種泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，其特征在于，包括：機架(1)、浸膠池(2)、浸膠輥(3)、托輥(4)、擠膠裝置(5)和儲液罐(6)，其中，所述浸膠池(2)和儲液罐(6)均安裝于所述機架(1)上，所述浸膠池(2)的底部設(shè)置浸膠池入液管(21)，所述浸膠池(2)側(cè)面偏上位置設(shè)置有浸膠池第一排液管(23)，所述托輥(4)和擠膠裝置(5)分別設(shè)置于所述浸膠池(2)上頂面的兩端，所述浸膠輥(3)設(shè)置于所述浸膠池(2)內(nèi)部，所述儲液罐(6)為內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，所述儲液罐(6)上設(shè)置有外料入液口(61)、外料出液口(62)、加油口(63)和放油口(64)，所述外料入液口(61)和外料出液口(62)均與所述儲液罐(6)的內(nèi)層連通，所述加油口(63)和放油口(64)均與儲液罐(6)的外層連通，所述儲液罐(6)的外層內(nèi)還設(shè)置有加熱棒(65)，所述儲液罐(6)的內(nèi)層內(nèi)設(shè)置有攪拌棒(66)，所述儲液罐(6)頂部設(shè)置有與所述攪拌棒(66)連接的驅(qū)動電機(67)，所述儲液罐(6)的側(cè)方安裝有液位計(68)，所述外料出液口(62)通過撓性泵(69)與所述浸膠池入液管(21)連接，所述外料入液口(61)與所述浸膠池第一排液管(23)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，其特征在于：所述外料入液口(61)位于所述外料出液口(62)的上方，所述加油口(63)位于所述放油口(64)的上方。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，其特征在于：所述儲液罐(6)包括罐體(601)和上蓋(602)，所述上蓋(602)由三部分組成，分別為位于中間的固定部分和連接于所述固定部分兩側(cè)的可抽拉移動部分，所述驅(qū)動電機(67)安裝于所述固定部分上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，其特征在于：所述浸膠輥(3)包括固定式浸膠輥(31)和移動式浸膠輥(32)，所述固定式浸膠輥(31)固定安裝在所述浸膠池(2)內(nèi)，所述移動式浸膠輥(32)通過浸膠輥升降機構(gòu)(7)驅(qū)動其升降，進(jìn)而使所述移動式浸膠輥(32)與所述固定式浸膠輥(31)配合，實現(xiàn)對預(yù)浸料的壓緊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，其特征在于：所述固定式浸膠輥(31)和移動式浸膠輥(32)均為多個且各呈一排設(shè)置，所述固定式浸膠輥(31)與移動式浸膠輥(32)上下錯位設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，其特征在于：所述浸膠輥升降機構(gòu)(7)包括固定機架(71)、升降機架(72)、導(dǎo)向柱(73)和升降驅(qū)動機構(gòu)(74)，其中，所述固定機架(71)固定于所述浸膠池(2)的正上方，所述升降機架(72)設(shè)置于所述固定機架(71)的正下方，所述導(dǎo)向柱(73)與所述升降機架(72)連接并穿過所述固定機架(71)，所述升降驅(qū)動機構(gòu)(74)安裝于所述固定機架(71)上且其可升降的底端與所述升降機架(72)連接，用于驅(qū)動所述升降機架(72)在所述導(dǎo)向柱(73)的導(dǎo)向下進(jìn)行升降，所述移動式浸膠輥(32)安裝于所述升降機架(72)上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，其特征在于：所述導(dǎo)向柱(73)為多根且均勻分布于所述升降機架(72)的正上方，所述升降驅(qū)動機構(gòu)(74)安裝于所述升降機架(72)正上方的中心位置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，其特征在于：所述擠膠裝置(5)包括主動擠膠輥(51)、從動擠膠輥(52)和主動擠膠輥擠膠力度調(diào)整裝置，所述從動擠膠輥(52)固定于所述浸膠池(2)的上頂面，所述主動擠膠輥(51)位于所述從動擠膠輥(52)的斜上方并與所述主動擠膠輥擠膠力度調(diào)整裝置連接，所述主動擠膠輥擠膠力度調(diào)整裝置包括主動擠膠輥托架(531)、砝碼支架(532)、配重砝碼(533)和鎖止螺母(534)，其中，所述主動擠膠輥托架(531)的一端鉸接于固定位置，所述主動擠膠輥托架(531)的另一端安裝所述主動擠膠輥(51)，所述配重砝碼(533)通過所述砝碼支架(532)固定在所述主動擠膠輥托架(531)上并通過所述鎖止螺母(534)鎖緊。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，其特征在于：還包括保溫罩(8)，所述機架(1)、浸膠池(2)、浸膠輥(3)、托輥(4)、擠膠裝置(5)和儲液罐(6)均設(shè)置于所述保溫罩(8)內(nèi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，其特征在于：所述機架(1)為方鋼管焊接結(jié)構(gòu)且底部由鋼板焊接成底面，所述底面安裝地腳支撐(11)，用于調(diào)整機架(1)的整體水平度。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種泥漿法制備熱塑性預(yù)浸料用樹脂浸漬循環(huán)補給系統(tǒng)，包括：機架、浸膠池、浸膠輥、托輥、擠膠裝置和儲液罐，其中，所述浸膠池和儲液罐均安裝于所述機架上，所述浸膠池的底部設(shè)置浸膠池入液管，所述浸膠池側(cè)面偏上位置設(shè)置有浸膠池第一排液管，所述托輥和擠膠裝置分別設(shè)置于所述浸膠池上頂面的兩端，所述浸膠輥設(shè)置于所述浸膠池內(nèi)部，所述儲液罐為內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層與浸膠池形成循環(huán)且內(nèi)部設(shè)置攪拌棒，外層設(shè)置油液和加熱棒，用于加熱內(nèi)層的樹脂懸浮液，所述儲液罐的側(cè)方安裝有液位計。該樹脂浸漬系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)合理，可連續(xù)運行、可以實現(xiàn)浸膠池內(nèi)樹脂懸浮液的實時補給、混合及循環(huán)、生產(chǎn)效率高，纖維浸漬更均勻。

技術(shù)研發(fā)人員：王啟家,王明海,傅莉,王學(xué)智,錢程旺,肖康,陳香池
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29