一种高端装备制造用硅片切割成形的高性能碳纤维主辊智能制造装备的制作方法

1.本发明涉及高端装备制造领域，更具体地说，涉及一种高端装备制造用硅片切割成形的高性能碳纤维主辊智能制造装备。


背景技术：

2.相较于传统的金属辊，碳纤维辊自重轻、能耗低，大大缩短启动和停机时间，同时碳纤维辊刚性好，允许扩展宽幅，且碳纤维辊弯曲模量大，在出现瞬间卷布等机器故障时可以凭借自身的冲击力吸收能力并产生瞬间弹性形变，在故障排除后又迅速恢复原来的状态，减少维修成本，延长了有效工作时间，碳纤维棍可依据不同的作用分成不同品种，导辐、起毛辗、移动鲲等等。其中碳纤维导琨是使用率较高的一种。
3.现有碳纤维辊轴通常以缠绕成型工艺制成的碳纤维管材为毛坯，碳纤维缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的预浸带按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。
4.现有的预浸带的生产主要是利用预浸胶浸泡浸润的方法实现，类似于纺织染色工艺，但是与传统的纺织品染色一样，选用浸泡浸润的方法会生产大量高污染的废水，容易对环境造成严重的污染。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高端装备制造用硅片切割成形的高性能碳纤维主辊智能制造装备，可以实现改变传统的浸泡浸润的方法生产预浸布，减少生产过程中污水的产生，不易对环境造成严重的污染。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
9.一种高端装备制造用硅片切割成形的高性能碳纤维主辊智能制造装备，包括传输辊，传输辊包括一对前端传输辊和热压辊，前端传输辊和热压辊之间插设有基布，基布包括纺织布主体，纺织布主体的上下两端均固定连接有多个附着纤维，相邻附着纤维相互交错形成三维空间立体结构，两个附着纤维的厚度均与纺织布主体厚度相同，基布的上侧设置有高压喷头，高压喷头包括固定套筒，固定套筒内插设有与自身相匹配的活动套筒，活动套筒的下侧设有与活动套筒相匹配的密封盖，活动套筒与密封盖相互靠近的一面分别为相互匹配的斜面，密封盖的上端固定连接有一对连接杆，固定套筒靠近活动套筒的一端固定连接有一对与连接杆相匹配的连接部，两个连接杆与连接部之间均连接有弹性卷轴，活动套筒的外侧套设有压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别与固定套筒和活动套筒固定连接，活动套筒内壁上固定连接有挡流环，可以实现改变传统的浸泡浸润的方法生产预浸布，减少生产过程中污水的产生，不易对环境造成严重的污染。
10.进一步的，密封盖埋设有电加热装置，在密封盖处于密封状态时，可以对活动套筒进行保温，使得预浸胶不易凝固，不易造成预浸胶固化造成活动套筒堵塞，不需进行清理工作，易于保持加工效率。
11.进一步的，活动套筒选用高强度碳纤维材料制成，增加活动套筒的热传导效果，增加保温效果。
12.进一步的，基布的下侧设置有回收池，回收池内盛放有蒸馏水，过量的预浸胶会落入回收池内，并固化沉底，便于后续回收利用，不易对环境造成污染。
13.进一步的，蒸馏水的上铺设有回收帘，回收帘浮于蒸馏水表面，使得滴落的预浸胶不易造成蒸馏水飞溅，不易对预浸布的生产造成影响。
14.进一步的，回收帘包括多个配重球，配重球的外侧固定连接有多个捕获纤维，相邻捕获纤维相互交错，将回收帘整体分割为多个个体，作为个体的配重球和捕获纤维可以在预浸胶过量粘附时沉底，不易出现多余的预浸胶在局部过量堆积，不易造成回收帘的整体结构崩溃。
15.进一步的，相邻配重球之间通过捕获纤维的纠缠实现连接，在局部配重球和捕获纤维上积攒过量的预浸胶而沉底时，会对相邻的配重球和捕获纤维个体形成拉扯，填补上述配重球和捕获纤维沉底形成的空间。
16.进一步的，多个捕获纤维均呈三维螺旋状，捕获纤维的表面均呈磨砂状，增加相邻捕获纤维之间的摩擦力，易于保持回收帘的整体结构。
17.进一步的，捕获纤维呈中空形态，增加捕获纤维的弹性能力，增加回收帘对滴落的预浸胶的耐冲击能力。
18.进一步的，捕获纤维上开凿有多个，多个均贯穿捕获纤维，预浸胶可以通过实现在回收帘内快速蔓延，使得预浸胶易于附着在捕获纤维内，并固化，便于在后续的回收工作。
19.3.有益效果
20.相比于现有技术，本发明的优点在于：
21.本方案中，利用高压喷头产生的高压预浸胶对基布的一面进行冲刷，使得基布的表面附着过量的预浸胶，由于纺织布主体的表面存在附着纤维作为保护结构，可以有效避免预浸胶对纺织布主体表面造成破坏，而附着在附着纤维上的预浸胶则会在自身重力的作用下穿过纺织布主体，并对位于纺织布主体下侧的附着纤维进行浸润，使得基布上可以挂附住预浸胶，之后受到一对热压辊的热压，将基布上的预浸胶固化，制得碳纤维辊生产所需的预浸布。
22.在实际生产过程中，密封盖对活动套筒形成临时保护，使得活动套筒不易被外界污染，在仅需要短时间的停工时，不需要对活动套筒进行细致地清理，减少生产环节，增加生产效率。
23.同时在基布的生产线下设置回收池，对过量的预浸胶进行回收，其中回收帘的设置可以防止水的飞溅并对预浸胶进行回收。
24.可以实现改变传统的浸泡浸润的方法生产预浸布，减少生产过程中污水的产生，不易对环境造成严重的污染。
附图说明
25.图1为本发明的碳纤维辊生产用预浸布生产结构简图；
26.图2为本发明的预浸胶在基布上运动的示意图；
27.图3为本发明的基布结构示意图；
28.图4为本发明的高压喷嘴的结构示意图；
29.图5为本发明的高压喷嘴的侧视图；
30.图6为本发明的高压喷嘴的正面剖视图；
31.图7为本发明的回收球的结构示意图；
32.图8为本发明地附着纤维的结构示意图；
33.图9为本发明地附着纤维的截面示意图；
34.图10为本发明的碳纤维辊生产步骤的示意图。
35.图中标号说明：
36.1前端传输辊、2热压辊、3基布、301、纺织布主体、302附着纤维、4高压喷头、401固定套筒、402活动套筒、403密封盖、404连接杆、405连接部、406弹性卷轴、407挡流环、408压缩弹簧、5回收池、6回收帘、601配重球、602捕获纤维。
具体实施方式
37.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。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是适配型号元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.实施例1：
41.请参阅图1-6，一种高端装备制造用硅片切割成形的高性能碳纤维主辊智能制造装备，包括传输辊，传输辊包括一对前端传输辊1和热压辊2，前端传输辊1和热压辊2之间插设有基布3，基布3包括纺织布主体301，纺织布主体301的上下两端均固定连接有多个附着纤维302，相邻附着纤维302相互交错形成三维空间立体结构，两个附着纤维302的厚度均与纺织布主体301厚度相同，基布3的上侧设置有高压喷头4，高压喷头4包括固定套筒401，固定套筒401内插设有与自身相匹配的活动套筒402，活动套筒402的下侧设有与活动套筒402相匹配的密封盖403，活动套筒402与密封盖403相互靠近的一面分别为相互匹配的斜面，密
封盖403的上端固定连接有一对连接杆404，固定套筒401靠近活动套筒402的一端固定连接有一对与连接杆404相匹配的连接部405，两个连接杆404与连接部405之间均连接有弹性卷轴406，活动套筒402的外侧套设有压缩弹簧408，压缩弹簧408的两端分别与固定套筒401和活动套筒402固定连接，活动套筒402内壁上固定连接有挡流环407。
42.本方案中，利用高压喷头4产生的高压预浸胶对基布3的一面进行冲刷，使得基布3的表面附着过量的预浸胶，由于纺织布主体301的表面存在附着纤维302作为保护结构，可以有效避免预浸胶对纺织布主体301表面造成破坏，而附着在附着纤维302上的预浸胶则会在自身重力的作用下穿过纺织布主体301，并对位于纺织布主体301下侧的附着纤维302进行浸润，使得基布3上可以挂附住预浸胶，之后受到一对热压辊2的热压，将基布3上的预浸胶固化，制得碳纤维辊生产所需的预浸布。
43.在实际生产过程中，高压的预浸胶流会推动挡流环407造成活动套筒402向下运动，进而将密封盖403推开，进行预浸胶的喷射工作，而在喷射工作结束或休息阶段，在处于压缩状态的压缩弹簧408的作用下，将活动套筒402回顶至固定套筒401内，而密封盖403则在连接杆404和弹性卷轴406的作用下回复到活动套筒402的下侧，对活动套筒402形成临时保护，使得活动套筒402不易被外界污染，在仅需要短时间的停工时，不需要对活动套筒402进行细致地清理，减少生产环节，增加生产效率。
44.可以实现改变传统的浸泡浸润的方法生产预浸布，减少生产过程中污水的产生，不易对环境造成严重的污染。
45.密封盖403埋设有电加热装置，在密封盖403处于密封状态时，可以对活动套筒402进行保温，使得预浸胶不易凝固，不易造成预浸胶固化造成活动套筒402堵塞，不需进行清理工作，易于保持加工效率，活动套筒402选用高强度碳纤维材料制成，增加活动套筒402的热传导效果，增加保温效果。
46.请参阅图7-9，基布3的下侧设置有回收池5，回收池5内盛放有蒸馏水，过量的预浸胶会落入回收池5内，并固化沉底，便于后续回收利用，不易对环境造成污染，蒸馏水的上铺设有回收帘6，回收帘6浮于蒸馏水表面，使得滴落的预浸胶不易造成蒸馏水飞溅，不易对预浸布的生产造成影响，回收帘6包括多个配重球601，配重球601的外侧固定连接有多个捕获纤维602，相邻捕获纤维602相互交错，将回收帘6整体分割为多个个体，作为个体的配重球601和捕获纤维602可以在预浸胶过量粘附时沉底，不易出现多余的预浸胶在局部过量堆积，不易造成回收帘6的整体结构崩溃，相邻配重球601之间通过捕获纤维602的纠缠实现连接，在局部配重球601和捕获纤维602上积攒过量的预浸胶而沉底时，会对相邻的配重球601和捕获纤维602个体形成拉扯，填补上述配重球601和捕获纤维602沉底形成的空间，多个捕获纤维602均呈三维螺旋状，捕获纤维602的表面均呈磨砂状，增加相邻捕获纤维602之间的摩擦力，易于保持回收帘6的整体结构，捕获纤维602呈中空形态，增加捕获纤维602的弹性能力，增加回收帘6对滴落的预浸胶的耐冲击能力，捕获纤维602上开凿有多个603，多个603均贯穿捕获纤维602，预浸胶可以通过603实现在回收帘6内快速蔓延，使得预浸胶易于附着在捕获纤维602内，并固化，便于在后续的回收工作。
47.值得注意的，本方案中，为了展示需要，说明书附图中各结构并未完全按照对应的比例进行绘制，本领域技术人员可以根据实际需要对本方案中各结构的具体尺寸进行合理的设计，此为本领域技术人员的公知技术，故未在本技术汇总详细公开。
48.请参阅图10，碳纤维辊的制作通常包括：预浸带制备、毛坯制备、外圆断面处理和表面处理这四大步骤，本方案仅为预浸带的制作，在预浸带完成后利用干法缠绕是采用经过预浸胶处理的预浸纱或带，在缠绕机上经加热软化至粘流态后缠绕到芯模上，获得碳纤维辊的粗成品，之后对碳纤维辊粗成品的外圆和断面的加工，在程序上的划分极为细致，有粗车、半精车、精车、粗磨、精磨、研磨、超精加工、精细车等，而对碳纤维粗成品的表面处理方法就是喷漆，而且喷漆的环节要不断穿插在上述的粗、精加工程序之中，一般会按照喷漆第一遍、粗磨、喷漆第二遍、粗磨、精车、精磨这样的顺序进行。
49.本方案的碳纤维辊的后续制作均为本领域技术人员的公知技术，本领域技术人员可以根据实际生产需要进行合理的设计。
50.本方案中，利用高压喷头4产生的高压预浸胶对基布3的一面进行冲刷，使得基布3的表面附着过量的预浸胶，由于纺织布主体301的表面存在附着纤维302作为保护结构，可以有效避免预浸胶对纺织布主体301表面造成破坏，而附着在附着纤维302上的预浸胶则会在自身重力的作用下穿过纺织布主体301，并对位于纺织布主体301下侧的附着纤维302进行浸润，使得基布3上可以挂附住预浸胶，之后受到一对热压辊2的热压，将基布3上的预浸胶固化，制得碳纤维辊生产所需的预浸布。
51.在实际生产过程中，密封盖403对活动套筒402形成临时保护，使得活动套筒402不易被外界污染，在仅需要短时间的停工时，不需要对活动套筒402进行细致地清理，减少生产环节，增加生产效率。
52.同时在基布3的生产线下设置回收池5，对过量的预浸胶进行回收，其中回收帘6的设置可以防止水的飞溅并对预浸胶进行回收。
53.可以实现改变传统的浸泡浸润的方法生产预浸布，减少生产过程中污水的产生，不易对环境造成严重的污染。
54.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。