一种碳纤维材料生产的预浸料装置的制作方法

本发明涉及碳纤维材料生产，具体为一种碳纤维材料生产的预浸料装置。

背景技术：

1、碳纤维材料在生产过程中需要采用预浸料这个工艺，核心是为了在一个高度受控的工厂环境中，提前将树脂与碳纤维进行精确、均匀的结合，为后续制造高性能复合材料部件打下决定性的基础。

2、在对碳纤维材料进行预浸料时，通常是将树脂溶解于特定的溶剂中，使得碳纤维材料在树脂熔液中充分浸润，随后通过烘箱加热使得溶剂挥发，使得树脂能够浸没在碳纤维材料中，以确保碳纤维材料的性能。

3、在上述技术方案中，通过溶解的方式进行预浸料时，存在有溶剂容易挥发带来的环境污染和健康风险，即树脂含量的控制精度有限，且溶剂没有被及时挥发时，会残留在碳纤维材料上，影响碳纤维材料的性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了一种碳纤维材料生产的预浸料装置。

2、本发明所解决的技术问题为：解决现有技术中将树脂溶解后对碳纤维材料进行浸料导致的碳纤维材料性能不均匀的问题。

3、本发明可以通过以下技术方案实现：一种碳纤维材料生产的预浸料装置，包括用于对碳纤维材料进行浸料的低浓度箱体和高浓度箱体，低浓度箱体和高浓度箱体喷出不同含量的树脂粉末，且低浓度箱体和高浓度箱体之间设置有用于对喷涂有树脂粉末的碳纤维材料进行加压的压辊组件，且压辊组件的位置可调。

4、本发明的进一步技术改进在于：压辊组件安装在调控组件的输出端，调控组件安装在顶部支撑板上，顶部支撑板固定在机架上。

5、本发明的进一步技术改进在于：调控组件包括收卷支架，收卷支架固定安装在顶部支撑板上，收卷支架上安装有收卷辊，收卷辊安装在收卷电机的输出端，且收卷辊上固定有第一连接绳和第二连接绳，且第一连接绳和第二连接绳连接在压辊组件上。

6、本发明的进一步技术改进在于：调控组件还包括转动辊，转动辊转动安装在机架上，转动辊上固定有转动支架，转动支架上固定有角度安装基座，角度安装基座分别和第一连接绳、第二连接绳的另一端固定连接。

7、本发明的进一步技术改进在于：压辊组件包括低浓度压辊、中间安装支架和高浓度压辊，中间安装支架固定安装在角度控制支架上，角度控制支架固定安装在转动支架的输出端，中间安装支架的两端分别转动安装有低浓度压辊和高浓度压辊。

8、本发明的进一步技术改进在于：低浓度箱体和高浓度箱体分别通过连接支撑杆固定连接在连接基座上，连接基座固定安装在顶部支撑板上。

9、本发明的进一步技术改进在于：低浓度箱体的内部固定有中间隔板，中间隔板的两侧分别设置有用于实现树脂粉末静电喷涂的静电喷涂空腔和用于实现树脂粉末加压到碳纤维材料内部的加压空腔，中间隔板的内部还设置有用于对碳纤维材料进行加热的初步加热空腔。

10、本发明的进一步技术改进在于：静电喷涂空腔的内部固定有喷涂支撑板，喷涂支撑板上固定有用于实现树脂粉末喷出的静电喷涂出口。

11、本发明的进一步技术改进在于：加压空腔的内部固定有初步加压固定板，初步加压固定板固定安装在纵向液压缸的输出端。

12、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

13、1、本申请采用树脂粉末静电喷涂，完全替代了传统溶剂溶解浸渍法，从根本上避免了有机溶剂挥发带来的环境污染和健康风险，生产环境更清洁、安全。

14、2、本申请通过低浓度箱体和高浓度箱体的先后配合，形成树脂浓度梯度。先使低浓度树脂粉末充分浸润纤维束内部，再用高浓度树脂进行外层叠加和致密化，有效解决了“一次性高浓度浸渍”导致的树脂分布不均、内部缺陷问题，使树脂渗透更充分、梯度更合理。

15、3、本申请低浓度箱体内设有静电喷涂空腔，利用静电吸附原理使粉末状树脂均匀、紧密地贴附在碳纤维表面，为后续熔融加压打下均匀基础。

16、4、本申请在低浓度与高浓度处理之间设置低浓度压辊和高浓度压辊，分别对初步浸润和二次叠加后的材料进行物理加压，促使树脂充分挤入纤维束内部，排出气泡，提高致密性。同时低浓度箱体内置初步加热空腔，使树脂粉末熔融并初步浸润纤维；随后通过加压空腔内的加压板进行固化加压，热-压协同保证树脂与纤维充分融合。且在加压空腔的改进实施例中，通过转动杆和加压板的配合，可实现对碳纤维材料的横向移动加压，在持续施压的同时推动材料前进，保证连续生产中的均匀加压效果。

17、5、本申请调控组件的柔性控制：通过收卷辊、第一连接绳、第二连接绳及转动辊的联动，可灵活调节压辊组件的位置和施压角度，适应不同厚度、不同树脂含量的碳纤维材料，保证压辊在重力或主动控制下稳定贴合材料表面，工艺适应性更强。

18、6、本申请调控组件的柔性控制：通过收卷辊、第一连接绳、第二连接绳及转动辊的联动，可灵活调节压辊组件的位置和施压角度，适应不同厚度、不同树脂含量的碳纤维材料，保证压辊在重力或主动控制下稳定贴合材料表面，工艺适应性更强。

1.一种碳纤维材料生产的预浸料装置，其特征在于：包括用于对碳纤维材料（1）进行浸料的低浓度箱体（2）和高浓度箱体（6），所述低浓度箱体（2）和高浓度箱体（6）喷出不同含量的树脂粉末，且所述低浓度箱体（2）和高浓度箱体（6）之间设置有用于对喷涂有树脂粉末的碳纤维材料（1）进行加压的压辊组件（3），且所述压辊组件（3）的位置可调。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维材料生产的预浸料装置，其特征在于，所述压辊组件（3）安装在调控组件（4）的输出端，所述调控组件（4）安装在顶部支撑板（5）上，所述顶部支撑板（5）固定在机架上。

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维材料生产的预浸料装置，其特征在于，所述调控组件（4）包括收卷支架（9），所述收卷支架（9）固定安装在顶部支撑板（5）上，所述收卷支架（9）上安装有收卷辊（10），所述收卷辊（10）安装在收卷电机的输出端，且所述收卷辊（10）上固定有第一连接绳（11）和第二连接绳（18），且所述第一连接绳（11）和第二连接绳（18）连接在压辊组件（3）上。

4.根据权利要求3所述的一种碳纤维材料生产的预浸料装置，其特征在于，所述调控组件（4）还包括转动辊（12），所述转动辊（12）转动安装在机架上，所述转动辊（12）上固定有转动支架，所述转动支架上固定有角度安装基座（17），所述角度安装基座（17）分别和第一连接绳（11）、第二连接绳（18）的另一端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种碳纤维材料生产的预浸料装置，其特征在于，所述压辊组件（3）包括低浓度压辊（13）、中间安装支架（14）和高浓度压辊（15），所述中间安装支架（14）固定安装在角度控制支架（16）上，所述角度控制支架（16）固定安装在转动支架的输出端，所述中间安装支架（14）的两端分别转动安装有低浓度压辊（13）和高浓度压辊（15）。

6.根据权利要求2所述的一种碳纤维材料生产的预浸料装置，其特征在于，所述低浓度箱体（2）和高浓度箱体（6）分别通过连接支撑杆（7）固定连接在连接基座（8）上，所述连接基座（8）固定安装在顶部支撑板（5）上。

7.根据权利要求6所述的一种碳纤维材料生产的预浸料装置，其特征在于，所述低浓度箱体（2）的内部固定有中间隔板（21），所述中间隔板（21）的两侧分别设置有用于实现树脂粉末静电喷涂的静电喷涂空腔（24）和用于实现树脂粉末加压到碳纤维材料（1）内部的加压空腔（26），所述中间隔板（21）的内部还设置有用于对碳纤维材料（1）进行加热的初步加热空腔（22）。

8.根据权利要求7所述的一种碳纤维材料生产的预浸料装置，其特征在于，所述静电喷涂空腔（24）的内部固定有喷涂支撑板（25），所述喷涂支撑板（25）上固定有用于实现树脂粉末喷出的静电喷涂出口（23）。

9.根据权利要求7所述的一种碳纤维材料生产的预浸料装置，其特征在于，所述加压空腔（26）的内部固定有初步加压固定板（27），所述初步加压固定板（27）固定安装在纵向液压缸的输出端。