СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК ПРЕСС-ПАКЕТОВ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИТОВ Российский патент 1997 года по МПК D01G25/00 D04H1/58 D01G9/08 

Изобретение относится к области изготовления конструкционных материалов системы углерод-углерод из углеродистой волокнистой массы в смеси с порошкообразным связующим.

Известен способ получения заготовок пресс-пакетов углеродных волокнистых композитов, согласно которому углеродные волокна режут на отрезки заданного размера, смешивают их со связующим компонентом и формируют из смеси заготовку.

Данный способ не обеспечивает получение заготовок высокого качества из-за неоднородности смеси.

Задачей изобретения является создание способа получения заготовок пресс-пакетов углеродистых волокнистых композитов, обеспечивающего достижение технического результата, состоящего в повышении качества заготовки за счет увеличения однородности смеси и снижения степени разрушения волокон и в расширении технологических возможностей способа за счет использования в качестве исходного материала отходов углеродных волокон.

Этот технический результат в способе получения заготовок пресс-пакета углеродных волокнистых композитов, согласно которому углеродные волокна режут на отрезки заданного размера, смешивают их со связующим компонентом и формируют из смеси заготовку, достигается тем, что нарезанные волокна уплотняют с образованием имеющего постоянное сечение и равномерно уплотненного объема волокон, после чего осуществляют разделение волокон и одновременно дозированную подачу их в камеру смешения путем последовательного раздува уплотненного объема волокон струей сжатого воздуха, при этом смешивание волокон со связующим компонентом проводят путем непрерывной дозированной подачи и равномерного распределения волокон и связующего компонента по поперечному сечению камеры смешения.

Формирование заготовки осуществляют в формообразующей части камеры смешения путем уплотнения полученной в ней смеси волокон и связующего компонента.

Уплотнение смеси волокон и связующего компонента осуществляют путем размещения на ее слое эластичной воздухонепроницаемой перегородки и создания на ней перепада давлений.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа получения заготовок пресс-пакетов углеродистых композитов.

Устройство содержит узел резки волокна (не показан), пневмопитатель-разделитель волокна 1 с форсункой 2, питатель 3 связующего компонента и камеру смешения 4, которая имеет формообразующую часть 5 и снабжена решеткой 6. Смесь волокна и связующего компонента располагается на решетке 6 в формообразующей части 5 камеры смешения 4, а уплотнение смеси производится за счет создания перепада давления на эластичной воздухонепроницаемой перегородке 7, выполненной из картона.

Способ осуществляют следующим образом.

Путаные отходы углеродного волокна, диаметр которого составляет 7-12 мкм, поступают на узел резки, где их режут на отрезки длиной 10-100 мм вручную или на специальном резаке. При верхнем положении форсунки 2 нарезанные жгуты волокон загружают в цилиндрический корпус пневмопитателя-разделителя волокна 1 и равномерно уплотняют их по высоте и поперечному сечению корпуса. Затем в форсунку 2 подают сжатый воздух и она, равномерно вращаясь и опускаясь вниз, слой за слоем срезает дозируемый материал, раздувая жгуты и обеспечивая разделение волокон. Отделенные элементарные волокна потоком воздуха выносятся в верхнюю часть камеры смешения 4, куда одновременно питателем связующего компонента 3 подается и связующий компонент пек. Пек и волокна равномерно распределяются по поперечному сечению камер смешения 4 и оседают на решетку 6, что позволяет исключить отдельную стадию принудительного механического перемешивания. По окончании подачи компонентов на слой смеси накладывается картонная перегородка 7, форма которой соответствует форме поперечного сечения формообразующей части 5 камеры смешения 4, и создают под решеткой 6 разряжение, обеспечивая на перегородке 7 перепад давлений, необходимый для уплотнения смеси. Сформированная таким образом заготовка пресс-пакета углеродного волокнистого композита выгружается из камеры смешения 4 и процесс повторяется.

Использование: изготовление конструкционных материалов системы углерод - углерод из углеродной волокнистой массы в смеси с порошкообразным связующим. Сущность изобретения: согласно способу волокна режут на отрезки заданного размера, разделяют и дозированно подают одновременно со связующим компонентом в камеру смещения. Разделение и дозированную подачу волокна производят одновременно путем последовательного раздува струей сжатого воздуха предварительно сформированного из нарезанного волокна и равномерно уплотненного объема постоянного сечения, а смешение обеспечивают путем непрерывной дозированной подачи и равномерного распределения волокон и связующего компонента по поперечному сечению камеры смешения. Полученную в камере смешения смесь волокна и связующего компонента уплотняют в формообразующей части камеры смешения путем размещения на слое смеси эластичной воздухонепроницаемой перегородки и создания на ней перепада давлений. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ получения заготовок пресс-пакетов углеродных волокнистых композитов, согласно которому углеродные волокна режут на отрезки заданного размера, смешивают их со связующим компонентом и формируют из смеси заготовку, отличающийся тем, что нарезанные волокна уплотняют с образованием имеющего постоянное сечение и равномерно уплотненного объема волокон, после чего осуществляют разделение волокон и одновременно дозированную подачу их в камеру смешения путем последовательного раздува уплотненного объема волокон струей сжатого воздуха, при этом смешивание волокон со связующим компонентом проводят путем непрерывной дозированной подачи и равномерного распределения волокон и связующего компонента по поперечному сечению камеры смешения. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование заготовки осуществляют в формообразующей части камеры смешения путем уплотнения полученной в ней смеси волокон и связующего компонента. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что уплотнение смеси волокон и связующего компонента осуществляют путем размещения на ее слое эластичной воздухонепроницаемой перегородки и создания на ней перепада давлений.