[发明专利]一种全碳纤维辊、轴及其制造方法

说明书

本发明一种全碳纤维辊、轴，包括辊面、轴芯和轴头，为全碳纤维材质一体成型，辊面端部加工多个正多边形凹形键槽，轴头加工多个正多边形凸形键槽，凹形键槽与凸形键槽匹配连接。一种全碳纤维辊、轴的制造方法：一、采用拉挤工艺制备轴芯，之后在轴芯上采用卷绕工艺制备辊面，将两者通过固化炉加温固化，使其固化一体成型；在辊面的两个端部，加工多个正多边形的凹形键槽；采用模压工艺制备轴头，并将轴头外周设计成正多边形的凸形键槽，使轴头与一体成型的辊面和轴芯之间相配合连接，并在连接处的缝隙中充入树脂，再加温固化，使其一体固化成型。本发明既增加了辊、轴本身的强度，又减轻了辊、轴的重量，增加了使用寿命。

技术领域

本发明提供一种全碳纤维辊、轴及其制造方法，属于机械产品加工技术领域。

背景技术

目前，市面上的碳纤维辊、轴主要由辊面为碳纤维材质，轴芯和轴头为金属材质组成，连接的部位由金属胶粘合而成，当辊子受力转动时，轴芯与轴头连接处容易分离，使其造成辊芯转动，辊面不转，导致不能使用。另外，金属材质的轴芯和轴头容易被腐蚀或本身发生化学反应。

发明内容

为了克服上述辊、轴的不足，本发明的目的是提供一种全碳纤维辊、轴及其制造方法,以解决现有技术中金属轴芯和轴头与碳纤维辊面的连接不足，以及金属材质的轴芯和轴头易腐蚀等缺陷。本发明的全碳纤维辊、轴包括辊面、轴芯、轴头全部为碳纤维材质一体成型。

本发明解决其技术问题的技术方案是：在保证碳纤维辊、轴的连续性不被破坏的情况下，通过改变轴连接处的截面形状，而发明的一种全碳纤维辊面、轴芯、轴头一体成型技术，大大增加了它的强度，也提高了碳纤维辊、轴的整体性不被破坏。

本发明一种全碳纤维辊、轴，包括辊面、轴芯和轴头，其特征在于：所述的辊面、轴芯和轴头为全碳纤维材质一体成型，所述辊面端部加工有多个正多边形的凹形键槽，所述的轴头加工有多个正多边形的凸形键槽，所述的辊面端部与轴头通过凹形键槽与凸形键槽匹配连接，使得辊面与轴头完全吻合。

其中，所述的正多边形的边数为4～6边，并且任意一条对角线的长度都小于轴芯内径。

其中，所述的辊面端部与轴头连接处，填充有树脂。

本发明一种全碳纤维辊、轴的制造方法，包括如下步骤：

步骤一、采用拉挤工艺制备轴芯，之后在轴芯上采用卷绕工艺制备辊面，将两者通过固化炉加温固化，使其固化一体成型；

步骤二、在步骤一制备完成的辊面的两个端部，加工多个正多边形的凹形键槽；

步骤三、采用模压工艺制备轴头，并将轴头外周设计成与辊面端部正多边形的凹形键槽相匹配的正多边形的凸形键槽，使轴头与一体成型的辊面和轴芯之间相配合连接，并在连接处的缝隙中充入树脂，再加温固化，使其一体固化成型。

其中，所述的固化炉加温的温度范围为110～150℃。

其中，所述的固化炉加温的时间为1.5～3个小时。

其中，所述的树脂包括环氧树脂。

其中，所述的正多边形的边数为4～6边，并且任意一条对角线的长度都小于轴芯内径。

本发明一种全碳纤维辊、轴及其制造方法，有益效果是：既增加了辊、轴本身的强度，在承受比较大的力的时候，辊、轴的整体性不被破坏，又减轻了辊、轴的重量，与普通辊、轴相比，重量减轻60％以上，由于碳纤维本身强度高、柔韧性大，在高速或重摩擦力的情况下，设计的该全碳纤维辊、轴不容易被损坏、同时也增加了其使用寿命。

附图说明

图1所示为本发明一种全碳纤维辊、轴的整体结构图。

图2所示为辊面及轴头部分分解图。