开发背景:
碳纤维发热体行业市场规模广阔,需求量不断攀升。目前市场上大部分碳纤维发热体的加工处理都依靠人工半自动操作,无法满足生产效率和质量要求。为了解决该困扰企业的难题,推动新材料的应用,我们研究出该新型产线,有效解决了行业痛点。
碳纤维发热体加工处理产线是一种集成了三项核心技术和自动化控制系统的新型机械设备产线。我们力求促进产业创新升级,助力工业高质量发展。
本产线着重于碳纤维发热体的加工处理,实现了高效率、高精度、稳定性的加工过程。通过先进的算法植入以及大数据支持,实现了自动化、智能化的生产过程。三项核心技术能够确保高效、精确和稳定的生产过程。
结构说明:
我们的作品为碳纤维发热体加工处理产线,有三项核心技术支撑,包含:创新湿法缠绕的涂胶、沥胶处理技术;首创HDPE滚轮加捻冲压技术;基于DRL算法和MES系统的生产管理技术。
(1)创新湿法缠绕的涂胶、沥胶处理技术。目前碳纤维发热体的螺旋状加工多数采用传统湿法缠绕技术,但浸胶液浪费极其严重,成本高,弊端明显。经过百余次实验,我们研制出酚醛环氧树脂(C₁₁H₁₂O₃)ₙ【环氧值0.44~0.48】作为新型浸胶液,为了提高碳纤维树脂体系冲击韧性,加入少量(8.5%~12.0%)增韧剂-聚丁二烯环氧树脂对其进行改性,增韧剂中的活性基团直接参与环氧树脂固化反应,有效地改善碳纤维发热体的脆性,降低应力开裂。同时,设计了涂胶、沥胶轮组,使得涂胶、沥胶更均匀,避免浸胶液的浪费。上料、涂胶、沥胶、缠绕一次性加工成型,螺距均匀,碳纤维编织带通过涂胶、沥胶后,裹胶均匀,与芯轴贴合率高达98%,浸胶液的浪费率减少65%,大大降低了成本。
(2)首创HDPE滚轮加捻冲压技术。采用自动化滚轮冲压设计,多次试验后确定冲压力度,碳纤维发热体塑形管由软橡胶包裹HDPE材料构成。滚轮式冲压能够在塑形的同时去除毛刺。顶轴及两底轴之间间距均可调,可加工不同尺寸的螺旋状碳纤维发热体原料棒。HDPE滚轮加捻冲压技术能够去除99%以上的毛刺,避免短路与尖端放电,可调节式结构,加工范围极大,适配率高达98%。
(3)基于DRL算法和MES系统的生产管理技术。该技术能够在海量数据中快速分析所需的目标参数,对碳纤维发热体螺旋状加工的角度、速度以及滚轮加捻冲压力度等参数进行精准化控制,加工精度得到保证,良品率大大提高。同时系统能控制设备自动化加工生产,效率提高3倍以上,良品率高达96%。
功能说明:
新型产线具备高效率、高精度、稳定性的特色,我们将根据企业实际生产情况,运用核心技术对产线进行优化改造,以增强产线的适应性、高效性,为企业提供全过程服务。
与同类型项目的比较,本产线着重于碳纤维发热体的加工处理,与其他同类型设备相比,浸胶液浪费率减少65%,效率提高3倍,良品率达到96%以上。
产线具备碳纤维发热体缠绕、加捻冲压等多种功能,满足碳纤维发热体制造行业的需求。该项目主要应用于碳纤维发热体的加工处理过程,生产出的碳纤维发热体质量优异、应用广泛:
(1)应用于消毒柜、光波炉、面包机、多士炉、食品烤箱等家居产品。
(2)应用于食品烘干、茶叶烘干、烟叶烘干、假发烘干等远红外机械。
(3)应用于取暖器、暖风机、浴霸、远红外理疗、美容仪器等取暖及保健领域。
(4)应用于烤漆、喷塑,厂房干燥除潮,航天军工设施保暖等领域。
设计原理:
1.关键技术
(1)创新湿法缠绕的涂胶、沥胶处理技术:涂胶、沥胶更均匀,避免浸胶液浪费。
(2)首创HDPE滚轮加捻冲压技术:采用自动化滚轮冲压设计,塑形管由软橡胶包裹HDPE材料构成。滚轮式冲压能够在塑形的同时去除毛刺。
(3)基于DRL算法和MES系统的生产管理技术:对碳纤维发热体加工的参数精确控制,提高了精度。设备自动化加工生产,大大提高了加工生产效率。
2.理论依据
绕线机构电机的转速通过单片机给伺服电机发送不同的脉冲信号,使其改变电机转速。螺距的调节则是通过改变排线机构和绕线机构的配合来实现的。螺旋线瑕疵处理装置的碾压机构能完成对原料棒的加捻冲压,动力系统提供对原料棒的回转转矩等功能,控制系统完成对动力和碾压机构的控制作用。
综上所述,我们将推动碳纤维发热体加工处理产线的规范性设计、发展。我们将继续加大研发力度,不断提升技术水平,为碳纤维发热体加工处理产线的广泛应用提供有力支持。