專利名稱：刮膠裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種刮膠裝置，特別涉及一種用于高強(qiáng)高模聚乙 烯單取向預(yù)浸帶上膠設(shè)備的刮膠裝置。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)高模聚乙烯纖維(下文筒稱聚乙烯纖維)也稱超高分子量聚
乙烯(UHMWPE)纖維或者伸長鏈(ECPE)聚乙烯纖維，是指相對 分子質(zhì)量在(l ~ 6)xl(^的聚乙烯，經(jīng)紡絲-超拉伸后制成的超高分子質(zhì) 量聚乙烯纖維。
聚乙烯纖維是繼碳纖維、芳綸(Kevlar)纖維之后廣泛應(yīng)用的高 性能纖維；高強(qiáng)高模聚乙烯纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與其它纖維增強(qiáng)復(fù)合材 料相比，具有質(zhì)量輕、耐沖擊、介電性能高等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭和 航空航天、海域防御、武器裝備等領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。同時， 該纖維在汽車、船舶、醫(yī)療器械、體育運(yùn)動器材等領(lǐng)域亦有廣闊的應(yīng) 用前景。因此，聚乙烯纖維增強(qiáng)復(fù)合材料自問世起就倍受重視，發(fā)展 很快。
由聚乙烯纖維無煒布經(jīng)交錯復(fù)合而成的復(fù)合材料(又稱UD復(fù)合 材料)在防彈領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。目前，為了制得聚乙烯纖維增強(qiáng) 復(fù)合材料， 一般首先制備單取向預(yù)浸帶，然后單取向預(yù)浸帶層壓成型， 最后將層壓成型的復(fù)合材料定型。
上述單取向預(yù)浸帶又稱無綷布(UD布)或經(jīng)向布，是指將聚乙 烯纖維均勻、平行、挺直地排成連續(xù)的帶狀之后，對其進(jìn)行浸膠、干 燥后所獲得的單取向纖維的連續(xù)的預(yù)浸帶。同經(jīng)煒紡織布相比，單取 向預(yù)浸帶避免了經(jīng)綿紗線的交織，纖維不會發(fā)生多次的折壓彎曲，因 此不會降低纖維的原始力學(xué)性能；另外，經(jīng)綿交織處容易出現(xiàn)空隙， 影響復(fù)合材料性能，而單取向預(yù)浸帶則是纖維平行排列，因此復(fù)合材 料會在最大程度上繼承纖維的力學(xué)性能。
在單取向預(yù)浸帶的制備工藝中，上膠工序是影響預(yù)浸帶纖維的最重要的工藝步驟，其主要作用是將基體樹脂均勻地分布到單取向纖維 之間，基體樹脂作為粘結(jié)劑與單取向纖維構(gòu)成復(fù)合材料。
請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的上膠方式的示意圖。
可以通過如下方式完成上膠操作首先向盛膠槽8中注入適量作 為粘結(jié)劑的基體樹脂，并使上述基體樹脂淹沒上膠棍7的下部；上膠 棍7的表面可以具有沿其軸向延伸的凹痕。然后將單取向纖維9設(shè)置 于上膠棍7與刮膠刀片0之間，且刮膠刀片O以其刀刃將單取向纖維 9以適當(dāng)?shù)膲毫合蛏夏z棍7的外周面。接著轉(zhuǎn)動(例如沿逆時針方 向)上膠棍7，同時拉動單取向纖維9使其順著刮膠刀片0的刀刃滑 動。刮膠刀片0的表面特別是具有所述凹痕的部位將攜帶適量的基體 樹脂；隨著上膠棍7的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，刮膠刀片O表面攜帶的基體樹脂將 涂抹于單取向纖維9的下表面。經(jīng)過刮膠刀片O的刀刃時，單取向纖 維9下表面涂抹的基體樹脂受到擠壓，因此將滲透入單取向纖維9之 間的縫隙中；部分基體樹脂甚至將到達(dá)單取向纖維9的上表面。這樣， 單取向纖維9的上、下表面以及各纖維之間均具有基體樹脂；同時， 刮膠刀片0還可以將多余的基體樹脂從單取向纖維9表面刮除，這樣， 就可以將基體樹脂與單取向纖維9充分地復(fù)合于一體。
從上述上膠過程可知，上膠過程中刮膠刀片O的刀刃的直線度對 于上膠均勻度有著直接的影響，而上膠均勻度又直接影響著預(yù)浸帶成 品的質(zhì)量如果某部分的上膠量不足，纖維和纖維之間的粘結(jié)劑較少， 相鄰的纖維甚至?xí)苯咏佑|，這會降低界面性能，進(jìn)而嚴(yán)重降低預(yù)浸 帶的力學(xué)特性；如果某部分的上膠量過多，預(yù)浸帶中纖維比例減少， 其力學(xué)特性也會相應(yīng)的降低。目前，現(xiàn)有的刮膠刀片刀刃的直線度普 遍較低，這直接導(dǎo)致了預(yù)浸帶成品的力學(xué)特性不盡如人意。
因此，如何在上膠過程中提高刮膠刀片刀刃的直線度，進(jìn)而實現(xiàn) 均勻上膠，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種刮膠裝置，用于高強(qiáng)高模聚乙烯單 取向預(yù)浸帶的上膠設(shè)備，在上膠過程中刮膠刀刀刃的直線度較高，可以實現(xiàn)均勻上膠。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種刮膠裝置，用于高強(qiáng)高模 聚乙烯單取向預(yù)浸帶的上膠設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)支撐軸，由所述上膠設(shè)備
的支架可旋轉(zhuǎn)地支撐，并平行于所述上膠設(shè)備的上膠輥的中心轉(zhuǎn)軸； 定位板，與所述旋轉(zhuǎn)支撐軸固定連接，其寬度大體與所述上膠輥的寬 度相等；刮膠刀片，其刀刃平行于所述上膠輥的中心轉(zhuǎn)軸，且其寬度 大體與所述上膠輥的軸向?qū)挾认嗟?；所述刮膠刀片與所述定位板上下 疊合且兩者固定連接；在外力的作用下自轉(zhuǎn)時，所述旋轉(zhuǎn)支撐軸通過 所述定位板帶動所述刮膠刀片遠(yuǎn)離或者靠近所述上膠輥的外周面。
優(yōu)選地，所述刮膠裝置進(jìn) 一 步包括沿所述上膠輥的軸向延伸的輔 助夾板，其寬度大體與所述上膠輥的寬度相等；所述輔助夾板與所述 定位板分別自上下兩個方向?qū)⑺龉文z刀片夾緊，三者固定連接。
優(yōu)選地，所述刮膠裝置進(jìn)一步包括與所述定位板固定連接的第一 加強(qiáng)板；所述第一加強(qiáng)板沿所述上膠輥的軸向延伸，且與所述定位板 相交。
優(yōu)選地，所述刮膠裝置進(jìn)一步包括第二加強(qiáng)板，所述第二加強(qiáng)板 同時與所述定位板以及第一加強(qiáng)板固定連接，且所述第二加強(qiáng)板大體 與所述定位板以及第一加強(qiáng)板均相垂直。 優(yōu)選地，所述刮膠刀片為碳鋼刀片。 優(yōu)選地，刮膠刀片的刃角的范圍為IO度至20度。 本實用新型所提供的刮膠裝置，其刮膠刀片的位置通過定位板固 定；由于所述定位板的寬度大體與所述刮膠刀片的寬度相等，且兩者 上下疊合并固定連接，因此，所述刮膠刀片在整個寬度方向上的抗彎 折能力均得到加強(qiáng)。這樣，雖然較寬且較薄，所述刮膠刀片在其寬度 方向上也很難發(fā)生彎折變形，其刀刃的直線度較高；工作過程中所述 刮膠刀片可以將單取向預(yù)浸帶表面多余的膠粘劑均勻地去除，因此提 高了預(yù)浸帶的力學(xué)性能。
此外，通過轉(zhuǎn)動所述旋轉(zhuǎn)支撐軸可以調(diào)整所述刮膠刀片與所述上 膠輥外周面的距離，這樣可以方便地調(diào)整上膠量。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的上膠方式的示意圖2為本實用新型所提供刮膠裝置一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意
圖3為圖2所示刮膠裝置的剖視示意圖4為本實用新型所提供刮膠刀片一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型核心是提供一種刮膠裝置，用于高強(qiáng)高模聚乙烯單取 向預(yù)浸帶的上膠設(shè)備，在上膠過程中刮膠刀刀刃的直線度較高，可以 實現(xiàn)均勻上膠。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結(jié)合 附圖和實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請參考圖2至圖4,圖2為本實用新型所提供刮膠裝置一種具體 實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1所示刮膠裝置的剖視示意圖；圖 4為本實用新型所提供刮膠刀片一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
在一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的刮膠裝置包括旋轉(zhuǎn) 支撐軸1，旋轉(zhuǎn)支撐軸1由高強(qiáng)高模聚乙烯單取向預(yù)浸帶上膠設(shè)備的 支架可旋轉(zhuǎn)地支撐；除了可以繞其中心軸線自轉(zhuǎn)外，旋轉(zhuǎn)支撐軸1不 應(yīng)發(fā)生其他的位移。旋轉(zhuǎn)支撐軸1與所述上膠設(shè)備的上膠輥7 (示于 圖4中)的中心轉(zhuǎn)軸相平行。
所述刮膠裝置還包括定位板2。定位板2與旋轉(zhuǎn)支撐軸1固定連 接，從而可以由旋轉(zhuǎn)支撐軸1將其支撐；定位板2大體沿平行于旋轉(zhuǎn) 支撐軸1的方向延伸，其在平行于旋轉(zhuǎn)支撐軸1的方向上的寬度大體 與上膠輥7的軸向?qū)挾认嗟取?br> 定位板2通常由剛度和強(qiáng)度均較高的金屬材料制成，因此不易發(fā) 生形變。
定位板2以常規(guī)的方式固定連接刮膠刀片3。
刮膠刀片3大體為矩形，其一邊的寬度大體等于上膠輥7的軸向?qū)挾?，也即刮膠刀片3—邊的寬度與定位板2的寬度大體相等。因此， 刮膠刀片3可與定位板2上下相重合地固定連接于一體；兩者具體可 以通過螺栓緊密地連接。
刮膠刀片3的刀刃開設(shè)于其遠(yuǎn)離定位板2的一側(cè)，且其刀刃呈直 線形且應(yīng)當(dāng)與旋轉(zhuǎn)支撐軸l保持平行。
刮膠刀片3應(yīng)當(dāng)釆用剛度、強(qiáng)度較高的材料制得，以確保其刀刃 具有較高的直線度。因此，可以采用優(yōu)質(zhì)碳鋼作為其原料；當(dāng)然，也 可以采用其他適宜的原料。
刮膠刀片3的刃角6 (示于圖4中)的范圍可以是10度至20度； 本具體實施方式
中，刃角6為15度。
本實用新型所提供的刮膠裝置，由于其定位板2的寬度大體與刮 膠刀片3的寬度相等，且兩者上下疊合并固定連接，因此，刮膠刀片 3在整個寬度方向上的抗彎折能力均得到加強(qiáng)。這樣，雖然較寬且較 薄，刮膠刀片3在其寬度方向上也很難發(fā)生彎折變形，其刀刃的直線 度較高；工作過程中刮膠刀片3可以將單取向預(yù)浸帶表面多余的膠粘 劑均勻地去除，因此提高了預(yù)浸帶的力學(xué)性能。此外，通過轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn) 支撐軸l可以調(diào)整刮膠刀片3與上膠輥7外周面的距離，這樣可以方 便地調(diào)整上膠量。
可以在上述具體實施方式
中的刮膠裝置的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)。
比如，所述刮膠裝置可以進(jìn)一步包括輔助夾板4。 輔助夾板4大體上呈矩形，并沿上膠輥7的軸向延伸。所述輔助 夾板4最好也通過強(qiáng)度、剛度均較高的材料制得，且其寬度大體與上 膠輥7的寬度相等。輔助夾板4與定位板2分別自上、下兩個方向?qū)?刮膠刀片3夾緊，且三者固定連接。
可以是輔助夾板4位于刮膠刀片3的上方、定位板2位于刮膠刀 片3的下方，也可以是輔助夾板4位于刮膠刀片3的下方、而定位板 2位于刮膠刀片3的上方。圖2以及圖3中的刮膠裝置具體采用了前 一種方式。同時自上、下兩側(cè)將刮膠刀片3夾緊可以進(jìn)一步避免使用過程中 刮膠刀片3發(fā)生形變，這樣可以確保上膠量的均勻。 還可以進(jìn)一 步對上述刮膠裝置做出改進(jìn)。
可以在定位板2上進(jìn)一步固定連接第一加強(qiáng)板5,其強(qiáng)度和剛度 都應(yīng)當(dāng)較高，以不易發(fā)生形變?yōu)榧?。第一加?qiáng)板5應(yīng)當(dāng)沿上膠輥7的 軸向延伸，并應(yīng)當(dāng)與定位才反2相交。第一加強(qiáng)一反5與定位板2的夾角 顯然應(yīng)當(dāng)大于0度而小于180度。
第一加強(qiáng)板5的設(shè)置，可以進(jìn)一步提高定位板2的抗變形能力(特 別是抗彎折能力)，因此，由定位板2固定的刮膠刀片3的抗變形能力 也得到提高，上膠量可以更加均勻。
在設(shè)置第一加強(qiáng)板5的基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)一步設(shè)置第二加強(qiáng)板6。
第二加強(qiáng)板6具體可以呈三角形，當(dāng)然也可以是其他形狀。無論 具體形狀如何，第二加強(qiáng)^反6都應(yīng)與定位才反2以及第一加強(qiáng)一反5同時 大體相垂直。第二加強(qiáng)板6以常規(guī)的方式(比如焊接)與定位板2以 及第一加強(qiáng)板5固定連接于一體。
第二加強(qiáng)板6的設(shè)置進(jìn)一步提高了定位板2的抗扭曲能力，因此 定位板2更不易發(fā)生形變，由其固定的刮膠刀片3的抗變形能力進(jìn)一 步得到了提高，上膠量可以進(jìn)一步均勻。
以上對本實用新型所提供的刮膠裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng) 用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施 例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指 出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理 的前提下，還可以對本實用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修 飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種刮膠裝置，用于高強(qiáng)高模聚乙烯單取向預(yù)浸帶上膠設(shè)備，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)支撐軸，由所述上膠設(shè)備的支架可旋轉(zhuǎn)地支撐，并平行于所述上膠設(shè)備的上膠輥的中心轉(zhuǎn)軸；定位板，與所述旋轉(zhuǎn)支撐軸固定連接，其寬度大體與所述上膠輥的寬度相等；刮膠刀片，其刀刃平行于所述上膠輥的中心轉(zhuǎn)軸，且其寬度大體與所述上膠輥的軸向?qū)挾认嗟龋凰龉文z刀片與所述定位板上下疊合且兩者固定連接；在外力的作用下自轉(zhuǎn)時，所述旋轉(zhuǎn)支撐軸通過所述定位板帶動所述刮膠刀片遠(yuǎn)離或者靠近所述上膠輥的外周面。
2、 如權(quán)利要求1所述的刮膠裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括沿 所述上膠輥的軸向延伸的輔助夾板，其寬度大體與所述上膠輥的寬度 相等；所述輔助夾板與所述定位板分別自上下兩個方向?qū)⑺龉文z刀 片夾緊，三者固定連接。
3、 如權(quán)利要求2所述的刮膠裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括與 所述定位板固定連接的第一加強(qiáng)板；所述第一加強(qiáng)板沿所述上膠輥的 軸向延伸，且與所述定位板相交。
4、 如權(quán)利要求3所述的刮膠裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括第 二加強(qiáng)板，所述第二加強(qiáng)板同時與所述定位板以及第 一加強(qiáng)板固定連 接，且所述第二加強(qiáng)板與所述定位板以及第一加強(qiáng)板大體均相垂直。
5、 如權(quán)利要求1至4任一項所述的刮膠裝置，其特征在于，所 述刮膠刀片為碳鋼刀片。
6、 如權(quán)利要求5所述的刮膠裝置，其特征在于，所述刮膠刀片 的刃角的范圍為10度至20度。
專利摘要本實用新型公開了一種刮膠裝置，用于高強(qiáng)高模聚乙烯單取向預(yù)浸帶的上膠設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)支撐軸，由所述上膠設(shè)備的支架可旋轉(zhuǎn)地支撐；定位板，與所述旋轉(zhuǎn)支撐軸固定連接；刮膠刀片，其刀刃平行于所述上膠輥的中心轉(zhuǎn)軸；所述刮膠刀片與所述定位板上下疊合且兩者固定連接。由于所述定位板的寬度大體與所述刮膠刀片的寬度相等，且兩者上下疊合并固定連接，因此，所述刮膠刀片在整個寬度方向上的抗彎折能力均得到加強(qiáng)。這樣，雖然較寬且較薄，所述刮膠刀片在其寬度方向上也很難發(fā)生彎折變形，具有較高的直線度；工作過程中所述刮膠刀片可以將單取向預(yù)浸帶表面多余的膠粘劑均勻地去除，因此提高了預(yù)浸帶的力學(xué)性能。
文檔編號B05D7/24GK201239703SQ20082012623
公開日2009年5月20日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者周成程 申請人:寧波榮溢化纖科技有限公司