[发明专利]一种碳纤维束的扩展装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纤维束的扩展装置。

背景技术

纤维增强复合材料中的增强纤维有很多，如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维和基体树脂等，如基体树脂中的环氧树脂组合已经开发，对于这样的增强纤维，由于其纤维片材层压薄摊在一个方向排列，并能在多个方向使用，所以可以得到高强度并且可靠的复合材料成型制品。此外，它可循环使用且成型时间短。成型用热塑性树脂如尼龙6树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚醚酮树脂等的使用主要在航空航天比较多。

最近，一种碳纤维复合材料在飞机和车辆上的应用上已引起注意。有各种各样的碳纤维，包括一种被称为通用型碳纤维的具有拉伸模量约24吨/毫米²和单纤维直径大约7μ的用于工业和体育用品中的，具有高强度、高模量的碳纤维。还包括另一种拉伸模量约30吨/毫米²及以上和单纤维直径大约7μ-5μ的用于飞机等航空器的应用。

随纤维薄片的发展和高度粘性树脂预浸性能的提高，如热塑性树脂，通过一定的扩展工艺使其纤维束变宽而薄是必要的。特别是，随单束纤维中纤维根数的增加，对纤维进行扩展工艺是很重要的。现有技术中纤维束的扩展装置不能满足将碳纤维束扩展为宽而薄并且均匀的碳纤维束单片。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳纤维束的扩展装置，以克服现有技术存在的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种碳纤维束的扩展装置，包括预热区、若干扩展区和整理区，所述预热区和整理区分布在扩展区的两侧，所述预热区和扩展区内间隔分布有凸辊和凹辊，所述整理区内设有若干平辊；所述凸辊、凹辊和平辊内均设有加热机构；所述预热区的左侧和整理区的右侧分别设有牵引辊组一和牵引辊组二，所述牵引辊组一和牵引辊组二均连接有电机。

进一步的，所述凸辊、凹辊和平辊分布在同一水平线上。

进一步的，所述凸辊、凹辊和平辊的两端均固定在框架上。

进一步的，所述牵引辊组一和牵引辊组二均包括上下分布的2个牵引辊，所述2个牵引辊的滚动面紧密贴合。

优选的，所述凸辊的凸起部至少为1个，所述凹辊的凹陷部至少为1个。

本发明的有益效果为：所述碳纤维束的扩展装置结构简单，使用方便且易于实现，碳纤维束在不断经过凸辊的扩展和凹辊的收缩过程中获得在宽度上的加宽，直至变薄。扩展后的碳纤维束宽而薄，为均匀的纤维单向片，同时其加工的过程中不会对大气环境造成污染。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述的碳纤维扩展的侧视图；

图2是本发明实施例所述的碳纤维扩展的俯视图；

图3是本发明实施例所述的单纱头进给时凸辊的结构示意图；

图4是本发明实施例所述的单纱头进给时凹辊的结构示意图；

图5是本发明实施例所述的多纱头同时扩展时凸辊的结构示意图；

图6是本发明实施例所述的多纱头同时扩展时凹辊的结构示意图；

图7是本发明实施例所述的碳纤维束扩展后的示意图。

图中：

1、预热区；2、扩展区；3、整理区；4、凸辊；5、凹辊；6、平辊；7、牵引辊组一；8、牵引辊组二；9、框架；10、凸起部；11、凹陷部。

具体实施方式

如图1-6所示，本发明实施例所述的一种碳纤维束的扩展装置，包括预热区1、若干扩展区2和整理区3，所述预热区1和整理区3分布在扩展区2的两侧，所述预热区1和扩展区2内间隔分布有凸辊4和凹辊5，所述整理区3内设有若干平辊6；所述凸辊4、凹辊5和平辊6内均设有加热机构；所述预热区1的左侧和整理区3的右侧分别设有牵引辊组一7和牵引辊组二8，所述牵引辊组一7和牵引辊组二8均连接有电机。所述凸辊4、凹辊5和平辊6分布在同一水平线上。所述凸辊4、凹辊5和平辊6的两端均固定在框架9上。

所述牵引辊组一7和牵引辊组二8均包括上下分布的2个牵引辊，所述2个牵引辊的滚动面紧密贴合。所述凸辊4的凸起部10至少为1个，所述凹辊5的凹陷部11至少为1个。如图3-4所示，在实际的使用过程中，如果是单头纱进给时可以将凸辊4的凸起部10和凹辊5的凹陷部11均设为1个。如图5-6所示，如果是多头纱同时进给时，可以相应增加凸辊4中凸起部10的个数和凹辊5中凹陷部11的个数。