内工大最新专利:连续碳纤维增强热塑性预浸带制备装置及方法

科技   2025-01-01 20:30   山东  

碳纤维研习社从国家知识产权局获悉,内蒙古工业大学最新申请公布一项发明专利,专利名称为“一种连续碳纤维增强热塑性预浸带制备装置及使用方法”,申请公布日期为 2024 年 12 月 27 日。


专利技术背景

预浸带是由连续纤维或单向织物浸渍树脂后制成的带状预浸料,分为热固性和热塑性两种。热塑性碳纤维复合材料因其耐候性好、疲劳强度高、可加工性强、成本低及可回收重复利用等优点,成为产业关注的焦点。热塑性树脂包括PA、PP、PPS、PEEK等,其在航空航天等领域的应用逐渐增加。

然而,现有技术中预浸带制备的胶液长时间存放会出现不均匀或结块,导致预浸带成品厚度不一致或浸胶不均匀,影响后续使用


专利创新点

申请公布的专利属于预浸带制备技术领域,特别是指连续碳纤维增强热塑性预浸带的制备装置及方法。

创新点在于提供了一种连续碳纤维增强热塑性预浸带制备装置及使用方法,通过特殊设计解决了浸胶不均匀的技术问题。装置包括纱架、前牵引辊、展纱装置、浸胶箱、刮胶装置、后牵引辊和收卷装置,其中浸胶箱内设置有搅拌机构和刮胶装置,用于处理胶液,确保胶液均匀。
专利通过以下方式解决了现有技术中存在的问题:
  1. 搅拌机构:通过设置搅拌机构,使胶液在浸胶箱内均匀分布,避免了胶液长时间存放导致的不均匀或结块问题。
  2. 刮胶装置:刮胶装置能够刮除碳纤维上下表面的胶液,确保预浸带的厚度一致性和浸胶均匀性。
  3. 导料组件:通过上下两组导料组件的设计,延长碳纤维在浸胶箱内浸胶时的路径,同时下层导料组件的高度可调节,改变碳纤维与胶液接触时间。
与现有技术相比,本专利的优势和特点包括:
  1. 高稳定性:通过搅拌机构和刮胶装置的设计,提高了预浸带制备过程的稳定性。
  2. 均匀浸胶:确保了碳纤维在胶液中的均匀浸润,提高了预浸带的质量。
  3. 可调节性:下层导料组件的高度可调节,可以根据需要改变碳纤维与胶液的接触时间,增加了工艺的灵活性。
  4. 提高效率:通过机械方式均匀展开碳纤维,减少了人工操作,提高了生产效率。

(一种连续碳纤维增强热塑性预浸带制备装置整体结构主视图)


产业意义

专利通过其创新的设计和解决方案,不仅提高了预浸带的制备质量,生产出更高质量的复合材料,满足航空航天等领域对高性能材料的需求。还对相关产业的技术进步和可持续发展具有积极的推动作用。

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