一種蜂窩用浸、塗膠設備及使用該設備的蜂窩製備工藝的製作方法
2023-05-13 20:23:51 1
一種蜂窩用浸、塗膠設備及使用該設備的蜂窩製備工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種蜂窩用浸、塗膠設備，用於對行進中的蜂窩基體材料浸膠和塗膠，其特徵在於：沿基體材料行進方向依次包括放料裝置、浸膠裝置、第一烘箱、冷卻裝置、塗膠裝置和第二烘箱，所述蜂窩用浸、塗膠設備還包括也設置在基體材料行進方向上的牽引裝置。本發明的蜂窩用浸、塗膠設備，能改變工藝順序，實現先浸膠後塗膠，並使塗膠前的基體材料完成半固化，有利於產品質量的穩定。本發明還涉及一種蜂窩製備方法，實現先浸膠、後塗膠，有利於降低生產成本，提高蜂窩外觀和性能的均勻性及對密度精度控制，減少生產過程中的浪費及對環境的危害。
【專利說明】一種蜂窩用浸、塗膠設備及使用該設備的蜂窩製備工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種蜂窩加工設備，還涉及相關的蜂窩製備工藝。
【背景技術】
[0002]蜂窩芯(以下簡稱蜂窩)是指蜂窩板中夾於兩塊蒙皮之間的芯子，具有整體呈蜂窩狀的孔格。其由多層板材疊加、粘貼、拉伸、浸膠固化而得，具有非常高的強度和鋼性，應用廣泛。現有蜂窩通常的生產工藝為:原料紙塗膠、疊層、熱壓，拉伸，定型，浸膠、固化、片切，即先用塗膠設備進行塗膠再用浸膠設備進行浸膠。該種工藝方法存在如下缺點:
1.對基體材料緻密性要求很高。如若緻密性不好，會在塗膠後的熱壓過程中發生芯條膠的滲透，導致孔格粘連，不能拉伸成型。
[0003]2.先塗膠再浸膠，浸膠過程中影響蜂窩芯密度的均勻性的變化因素較多，控制難度較大。
[0004]3.該種工藝的浸膠液粘度不能太大，否則也會使蜂窩浸潰樹脂的密度嚴重不均，並且極易造成堵孔現象。而為了保證密度均勻，如果採取降低浸潰樹脂粘度的方法，這就需要大量的溶劑，且通常為有機溶劑，由於目前的浸膠環境通常為半封閉，因此容易造成溶劑的大量揮發，除了經濟浪費外，對環境和操作人員的健康也有傷害。
[0005]如要更改上述工藝，將塗膠和浸膠的先後順序調換，使用傳統分離的塗膠設備和浸膠設備是無法實現的。
【發明內容】
[0006]本發明克服了現有技術的不足，提供一種能實現先浸膠後塗膠，生產效率高、產品質量穩定的蜂窩用浸、塗膠設備。
[0007]為達到上述目的，本發明採用的技術方案為:一種蜂窩用浸、塗膠設備，用於對行進中的蜂窩基體材料浸膠和塗膠，其特徵在於:沿基體材料行進方向依次包括放料裝置、浸膠裝置、第一烘箱、冷卻裝置、塗膠裝置和第二烘箱，所述蜂窩用浸、塗膠設備還包括也設置在基體材料行進方向上的牽引裝置。
[0008]第一烘箱用於使浸膠的基體材料半固化。
[0009]優選的，所述第一烘箱中設有多組控制所述基體材料的壓輥，各組所述壓輥平行設置，並在垂直於壓輥軸線的平面內S型排列。
[0010]優選的，所述浸膠裝置和第一烘箱之間還設有離型紙放料輥，冷卻裝置和塗膠裝置之間則設有離型紙倒卷輥。
[0011]優選的，所述浸膠裝置和離型紙放料輥之間還設有第三烘箱。
[0012]優選的，所述蜂窩用浸、塗膠設備還包括設置在所述第二烘箱下遊的切割裝置，所述切割裝置包括切刀和長度測量系統，能夠控制切割長度。
[0013]優選的，所述蜂窩用浸、塗膠設備包括分離的浸膠系統和塗膠系統，浸膠系統依次包括所述放料裝置、浸膠裝置、第一烘箱、冷卻裝置和收卷裝置，塗膠系統依次包括放卷裝置、所述塗膠裝置和第二烘箱。
[0014]優選的，所述蜂窩用浸、塗膠設備包括一體的浸膠系統和塗膠系統，浸膠系統包括所述放料裝置、浸膠裝置、第一烘箱和冷卻裝置，塗膠系統包括所述塗膠裝置和第二烘箱，浸膠系統和塗膠系統之間設置所述牽引裝置。
[0015]還提供一種使用本發明設備實現先浸膠後塗膠，降低生產成本，提高蜂窩外觀和性能、改善均勻性，減少對環境危害的蜂窩製備工藝。
[0016]為達到上述目的，本發明採用的技術方案為:蜂窩製備方法，其特徵在於，包括如下步驟:
(1)基體材料依次通過所述浸膠裝置浸潰樹脂，第一烘箱烘乾、半固化，以及通過冷卻裝置冷卻；
(2)依次通過所述塗膠裝置塗膠，疊合，通過熱壓機熱壓，製成蜂窩疊塊；
(3)將蜂窩疊塊用拉伸機拉伸成一定形狀的蜂窩塊；
(4)將拉伸好的蜂窩塊放在第四烘箱中，進行浸潰樹脂的全固化和高溫定型；
(5)利用片切裝置對固化後蜂窩進行片切。
[0017]優選的，所述半固化的溫度為110_150°C。
[0018]優選的，所述基體材料為芳綸纖維紙、聚醯亞胺纖維紙，碳纖維紙或玻璃纖維布。
[0019]本發明解決了【背景技術】中存在的缺陷，具有如下有益效果:
1.本發明的蜂窩用浸、塗膠設備，能改變工藝順序，實現先浸膠後塗膠，並使塗膠前的基體材料完成半固化，有利於產品質量的穩定。
[0020]2.當浸膠系統和塗膠系統分離時，有利於單獨控制浸膠質量，避免不合格材料直接進入塗膠裝置塗膠，造成浪費；當浸膠系統和塗膠系統一體時，基體材料可一次性完成浸膠和塗膠，中間無須收卷和重新放卷，節省人力、物力，提高生產效率。
[0021]3.第一烘箱中可以設置多組控制基體材料穩定行進的壓輥，各組壓輥S型排列，一方面可降低對烘箱的沿基體材料行進方向的尺寸要求，另一方面在行進速度不變的情況下，可增加浸膠後材料通過烘箱的時間，提高半固化質量。
[0022]4.設置離型紙放料輥，可在浸膠後，烘乾、半固化前對基體材料附著離型紙，避免粘連。尤其在浸膠裝置和離型紙放料輥之間設置第三烘箱，可對浸膠後材料進行初步烘乾，揮發浸潰樹脂中的溶劑，進一步避免材料的粘連，保證工藝順利進行，提高成品質量。
[0023]5.可以在第二烘箱下遊設置能夠控制切割長度的切割裝置，提高切割效率和精度，為疊合工序做準備。
[0024]6.本發明的蜂窩製備方法，打破傳統先塗膠後浸膠的工藝順序，實現先浸膠、待半固化再後進行塗膠。首先對基體材料緻密性的要求低，應用更廣；其次，先浸膠可減少浸膠過程對蜂窩密度均勻性的變化因素，可更好控制蜂窩的密度精度和均勻性。最後，由於直接對基體材料進行浸膠，浸膠液粘度相對較高也可保持密度均勻，同時避免了使用大量溶劑，避免溶劑的揮發浪費和對人體及環境的影響。
[0025]7.半固化的溫度控制在110_150°C，有助於塗膠的進行，提高成品質量。
[0026]8.本發明工藝尤其適合基體材料為芳綸纖維紙、聚醯亞胺纖維紙，碳纖維紙或玻璃纖維布的蜂窩製備。【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0028]圖1是本發明設備實施例1的結構示意圖；
圖2是圖1中浸膠系統的放大示意圖；
圖3是圖1中塗膠系統的放大示意圖；
圖4是本發明設備實施例2的結構示意圖；
圖5是實施例1-2中凹印橫向塗膠輥的結構示意圖；
圖6是本發明工藝的流程圖；
圖7是成品蜂窩的俯視圖；
圖中:2、浸膠裝置，21、浸膠槽，22、導向輥，23、刮膠輥，4、塗膠裝置，41、塗膠膠槽，42、凹印橫向塗膠輥，6、第一烘箱，8、冷卻裝置，12、第二烘箱，14、放料裝置，16、第三烘箱，18、離型紙放料輥，32、離型紙倒卷輥，34、風託設備，36、壓輥，38、糾偏裝置，7、切割裝置，71、切刀，9、輸送臺，52、收卷裝置，54、放卷裝置，56、牽引裝置。
【具體實施方式】
[0029]現在結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明，這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0030]實施例1
如圖1_3、5所示，一種蜂窩用浸、塗膠設備，用於對行進中的蜂窩基體材料浸膠和塗膠，其沿基體材料行進方向依次包括放料裝置14、浸膠裝置2、第一烘箱6、冷卻裝置8、牽引裝置56、塗膠裝置4和第二烘箱12。
[0031]具體的，本實施例的蜂窩用浸、塗膠設備包括一體的浸膠系統和塗膠系統，即浸膠系統和塗膠系統固定在同一底座(未圖示)上。其中，浸膠系統依次包括放料裝置14、浸膠裝置2、第三烘箱16、離型紙放料輥18、第一烘箱6、冷卻裝置8和離型紙倒卷輥32。浸膠裝置2具體為浸膠槽21，浸膠槽21中容置有控制基體材料行進方向和張力的導向輥22，在浸膠槽21槽體內浸潰液液面上方還設置有用於擠出材料內多餘浸潰液的一對刮膠輥23。第三烘箱16中設置有風託設備34，該風託設備34為現有技術。第三烘箱16用於對浸膠後材料進行初步的烘乾。第一烘箱6中設有多組控制基體材料行進方向和張力的壓輥，每組壓輥包括上下兩根平行設置的壓輥36，各組壓輥平行設置，並在垂直於壓輥36軸線的平面內S型排列。更具體來說，沿豎直方向，排成至少3排，每排有沿水平方向排列的5組以上壓輥36。本實施例中，沿豎直方向排成5排，每排有6組壓輥36。浸膠系統還包括分別設置在浸膠槽21入口處，離型紙倒卷輥32和第一烘箱6之間的兩個糾偏裝置38，保證行進方向和成品質量。另外，無論是離型紙放料輥18還是離型紙倒卷輥32，分別由上下兩個輥組成。第三烘箱16和第一烘箱6分別與通風裝置(未圖示)連接。
[0032]塗膠系統依次包括塗膠裝置4、第二烘箱12、切割裝置7和輸送臺9。塗膠裝置4具體為塗膠膠槽41，塗膠膠槽41中設有上下平行設置、並相互配合的兩根壓輥，其中，下方的壓輥為凹印橫向塗膠輥42。切割裝置7包括切刀71和長度測量系統(未圖示)，能夠對第二烘箱12中出來的材料控制切割長度進行切割，該切割裝置7可以是本領域現有通用設備。塗膠系統也包括糾偏裝置38，設置在塗膠膠槽41的上遊。[0033]本實施例設備中離型紙倒卷輥32和塗膠裝置4之間還設有牽引裝置56。放料裝置14包括料輥、設置在料輥上的牽引機構(未圖示)和張力控制裝置(未圖示);牽引裝置56也包括料輥、設置在料輥上的牽引機構(未圖示)和張力控制裝置(未圖示)。放料裝置14和牽引裝置56均為現有技術。
[0034]對應的每兩個壓輥36和兩刮膠輥23分別為現有技術中能夠調節間距的結構，從而使得相應兩壓輥36間間距，和兩刮膠輥23間間距分別可調。
[0035]實施例2
如圖4-5所示，一種蜂窩用浸、塗膠設備，與實施例1的區別在於:
包括分離的浸膠系統和塗膠系統，具體的，在浸膠系統的末端增設收卷裝置52，在塗膠系統的起始端增設放卷裝置54。即浸膠系統依次包括放料裝置14、浸膠裝置2、第三烘箱16、離型紙放料輥18、第一烘箱6、冷卻裝置8、離型紙倒卷輥32和收卷裝置52。塗膠系統依次包括放卷裝置54、塗膠裝置4、第二烘箱12、切割裝置7和輸送臺9。浸膠系統的離型紙倒卷輥32和塗膠系統的塗膠裝置4之間不再設置牽引裝置56。
[0036]實施例3
如圖6所示，一種蜂窩製備方法，使用到本發明實施例1的蜂窩用浸、塗膠設備，包括如下步驟:
(I)通過實施例1設備進行浸膠和塗膠:
a基體材料由放料裝置14放料後沿行進方向首先通過浸膠裝置2浸膠，並經第三烘箱16烘乾，然後通過離型紙放料輥18附著離型紙後，經第一烘箱6烘乾一半固化，最後通過冷卻裝置8冷卻，並經離型紙倒卷輥32剝離離型紙。
[0037]浸膠槽21中填充的浸潰液為酚醛樹脂溶液，溶劑是工業酒精。通過控制浸潰液可以控制浸膠後基體材料單位面積的含膠量，進而最終控制蜂窩成品密度。本實施例中，酚醛樹脂佔浸潰液總質量的質量百分比為60%。第三烘箱16的溫度為50-100°C。第一烘箱6的溫度即半固化溫度為110-150°C。
[0038]b從浸膠系統具體是離型紙倒卷輥32出來的材料通過牽引裝置56直接進入塗膠裝置4塗膠，然後經第二烘箱12烘乾，最後由切割裝置7切割成一定尺寸的片狀材料後由輸送臺9輸送往疊合工序。
[0039]塗膠裝置4中，填充芯條膠膠液，凹印橫向塗膠輥42的下部浸在膠液中，凹印橫向塗膠輥42滾動沾取膠液對材料進行塗膠。其中，芯條膠為高溫芯條膠，粘度為35s/50ml。
[0040](2)多層塗膠後的片狀材料錯層疊合，通過熱壓機熱壓，製成蜂窩疊塊。
[0041]熱壓時，首先在70°C -100°C下預熱 30min-60min，然後 120°C _150°C 固化 2h_5h，熱壓壓力為3MPa_10MPa。
[0042](3)將蜂窩疊塊用拉伸機以3mm/min-15mm/min的拉伸速度拉伸成如圖7所示的六邊形蜂窩塊；
(4)將拉伸好的蜂窩塊放在第四烘箱中，進行浸潰樹脂的全固化和高溫定型。具體的，固化溫度150-250°C，高溫定型溫度200-350°C。
[0043](5)利用片切裝置對固化後蜂窩進行片切。
[0044]具體的，所用基體材料為厚度0.05mm的芳綸纖維紙。成品蜂窩的格孔邊長為
2.75mm,密度為 48kg/m3。[0045]實施例4-5為另兩種蜂窩製備方法，各自與實施例3的區別均在於基體材料和浸潰液，其中，實施例4方法採用厚度為0.02mm的玻璃纖維布為基體材料，浸潰液為氰酸酯樹脂溶液，溶劑是丙酮，氰酸酯樹脂佔浸潰液總質量的質量百分比是75%。成品蜂窩的格孔邊長為3.67mm,密度為64kg/m3。
[0046]實施例5方法採用厚度為0.05mm的聚醯亞胺纖維紙做基體材料，浸潰液為聚醯亞胺樹脂溶液，溶劑是工業丙酮，聚醯亞胺樹脂佔浸潰液總質量的質量百分比是70%。成品蜂窩的格孔邊長為3.67mm，密度為40kg/m3。
[0047]實施例6-8為三種蜂窩製備方法，分別與實施例3-5比較，區別在於:
步驟a中，材料被剝離離型紙後，通過浸膠系統末端的收卷裝置52暫時收卷。
[0048]步驟b中，收卷的材料先經塗膠系統起始端的放卷裝置54放卷，然後再進入塗膠裝置4進行後續工藝。
[0049]需要說明的是，本發明蜂窩用浸、塗膠設備中，放料裝置14、離型紙放料輥18、離型紙倒卷輥32、風託設備34、糾偏裝置38、切割裝置7、張力控制裝置，以及收卷裝置52、放卷裝置54和牽引裝置56都可採用本行業通用的設備。本發明蜂窩製備方法中，熱壓機，拉伸機和片切裝置也可採用本行業通用的設備。塗膠工序所用芯條膠膠液可選用本行業通用之相應原料，具體的，在本發明實施例3-8中，發明人採用黑龍江省科學院石油化學研究院的J-80B芯條膠膠液。
[0050]本發明蜂窩製備方法中，拉伸工序形成的蜂窩孔格類型不限於實施例3-8中的六邊形，也可以是過拉伸形或異形蜂窩。浸潰液中，溶劑的選用也不僅限於實施例中所述。
[0051]以上依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定技術性範圍。
【權利要求】
1.一種蜂窩用浸、塗膠設備，用於對行進中的蜂窩基體材料浸膠和塗膠，其特徵在於:沿基體材料行進方向依次包括放料裝置、浸膠裝置、第一烘箱、冷卻裝置、塗膠裝置和第二烘箱，所述蜂窩用浸、塗膠設備還包括也設置在基體材料行進方向上的牽引裝置。
2.根據權利要求1所述的一種蜂窩用浸、塗膠設備，其特徵在於:所述第一烘箱中設有多組控制所述基體材料的壓輥，各組所述壓輥平行設置，並在垂直於壓輥軸線的平面內S型排列。
3.根據權利要求1所述的一種蜂窩用浸、塗膠設備，其特徵在於:所述浸膠裝置和第一烘箱之間還設有離型紙放料輥，冷卻裝置和塗膠裝置之間則設有離型紙倒卷輥。
4.根據權利要求3所述的一種蜂窩用浸、塗膠設備，其特徵在於:所述浸膠裝置和離型紙放料輥之間還設有第三烘箱。
5.根據權利要求1所述的一種蜂窩用浸、塗膠設備，其特徵在於:還包括設置在所述第二烘箱下遊的切割裝置，所述切割裝置包括切刀和長度測量系統，能夠控制切割長度。
6.根據權利要求1所述的一種蜂窩用浸、塗膠設備，其特徵在於:包括分離的浸膠系統和塗膠系統，浸膠系統依次包括所述放料裝置、浸膠裝置、第一烘箱、冷卻裝置和收卷裝置，塗膠系統依次包括放卷裝置、所述塗膠裝置和第二烘箱。
7.根據權利要求1所述的一種蜂窩用浸、塗膠設備，其特徵在於:包括一體的浸膠系統和塗膠系統，浸膠系統包括所述放料裝置、浸膠裝置、第一烘箱和冷卻裝置，塗膠系統包括所述塗膠裝置和第二烘箱，浸膠系統和塗膠系統之間設置所述牽引裝置。
8.使用權利要求1-7任一項所述的蜂窩用浸、塗膠設備的蜂窩製備方法，其特徵在於，包括如下步驟: (1)基體材料依次通過所述浸膠裝置浸潰樹脂，第一烘箱烘乾、半固化，以及通過冷卻裝置冷卻； (2)依次通過所述塗膠裝置塗膠，疊合，通過熱壓機熱壓，製成蜂窩疊塊； (3)將蜂窩疊塊用拉伸機拉伸成一定形狀的蜂窩塊； (4)將拉伸好的蜂窩塊放在第四烘箱中，進行浸潰樹脂的全固化和高溫定型； (5)利用片切裝置對固化後蜂窩進行片切。
9.根據權利要求8所述的蜂窩製備方法，其特徵在於:所述半固化的溫度為110-150°C。
10.根據權利要求8所述的蜂窩製備方法，其特徵在於:所述基體材料為芳綸纖維紙、聚醯亞胺纖維紙，碳纖維紙或玻璃纖維布。
【文檔編號】B05C3/10GK103736624SQ201410013287
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月13日 優先權日:2014年1月13日
【發明者】隋廣忠, 穆舉傑, 劉玉, 馬龍 申請人:蘇州芳磊蜂窩複合材料有限公司