[发明专利]碳纤维增强金属的电铸制造装置及工艺

摘要

本发明涉及碳纤维增强金属的电铸制造装置及工艺。碳纤维在柔性受压的条件下缠绕在阴极芯模表面并电铸成型。在旋转电机和导向器的带动下，碳纤维不断缠绕并铺满整个阴极芯模上，同时金属镍在阴极芯模和碳纤维上不断沉积。在此过程中，一柔性压紧装置始终紧贴于阴极芯模表面。该柔性压紧装置表面的吸水材料可以将电铸液渗透入碳纤维束内部，提高制得的电铸层的致密度；柔性压紧装置对阴极芯模和碳纤维的挤压和摩擦作用可以去除反应生成的氢气泡以及其它杂质。上述工艺所需装置包括电铸系统、碳纤维缠绕系统和柔性受压系统。本发明可以显著降低碳纤维增强金属电铸层的内部孔隙以及表面缺陷，显著提高制得的碳纤维增强金属电铸层的质量和力学性能。

主权项

1.一种碳纤维增强金属的电铸制造装置，其特征在于：包括电铸系统及碳纤维缠绕系统；所述电铸系统包括电铸液循环过滤系统、电铸液温控系统、电铸电源(10)、安装于电铸槽(9)中的带有旋转电机(25)的阴极芯模(8)、阳极镍(5)，所述阴极芯模(8)与电源负极连接，所述阳极镍(5)与电源正极连接；所述电铸液循环过滤系统包括连接于电铸槽(9)与加热槽之间的第一磁力泵(13)及第二磁力泵(19)，所述第一磁力泵(13)将电铸液从电铸槽(9)中抽入加热槽，第二磁力泵(19)将加热槽中的电铸液抽入电铸槽(9)；所述电铸液温控系统包括置于加热槽内的热电偶(4)、加热丝(3)及电铸槽(9)外的温度控制器(18)；所述碳纤维缠绕系统包括储丝筒(2)、导辊(1)、张紧辊(17)及导向器(14)，碳纤维(16)绕接于导辊(1)、张紧辊(17)及导向器(14)上，碳纤维(16)的两端分别缠绕于所述储丝筒(2)及阴极芯模(8)上；所述电铸槽(9)中还设置有位于所述阴极芯模(8)一侧的柔性受压装置，所述柔性受压装置包括柔性压紧辊(6)、安装于柔性压紧辊(6)上的微压力传感器(21)，所述柔性压紧辊(6)通过受压运动机构调节与阴极芯模(8)之间的间距；所述受压运动机构包括导轨(26)及导轨控制器(27)，所述微压力传感器(21)与所述导轨控制器(27)连接。