Устройство для получения композитного материала

Полезная модель относится к устройствам для изготовления композитных изделий из волокнистых материалов. Данная полезная модель может быть применена в авиакосмической, автомобильной, судостроительной и других промышленностях для создания композитных материалов с поглощающими радиочастотное излучение свойствами.
Известно устройство для нанесения покрытия на рулонный материал (RU 2343008) включающее ванну для покрывной массы, подающий валик, окунающий валик, перекладины, смонтированные над ванной, и средство для калибровки толщины покрытия, выполненного в виде двух валков, оси которых расположены в одной горизонтальной плоскости и установлены подвижно относительно перекладин, при этом валки снабжены механизмом изменения расстояния между ними и дополнительно содержит датчик контроля толщины покрытия материала и валы подачи рулонного прокладочного материала.
Представленное устройство ориентировано на изготовление рулонных кровельных материалов с использованием жидкой покровной массы.
Известно устройство ультразвуковой пропитки волокнистых материалов (RU 2538873), включающее ванну со связующим средством, прижимные ролики для перемещения обрабатываемого волокнистого материала, ультразвуковую колебательную систему, состоящую из преобразователя электрических колебаний в ультразвуковые, концентратора механических колебаний и рабочего инструмента, установленного в ванне и выполненного в виде пластины со скругленными краями, представляющей собой криволинейную излучающую рабочую поверхность, при этом рабочий инструмент установлен в герметичном стакане ортогонально к обрабатываемой поверхности обрабатываемого волокнистого материала, а прижимные ролики установлены с обеспечением возможности дополнительной обработки обрабатываемого материала за один проход.
Основным недостатком данного устройства является ориентированность на изготовление волокнистых композиционных материалов с использованием жидкой покровной массы.
Известно устройство для пропитки длинномерного стекловолокнистого материала (RU 140562), содержащее средства подвода и отвода стекловолокнистого материала в теплопроводящую ванну со связующим, ролики подвода и отвода стекловолокнистого материала в упомянутую ванну, направляющие ролики стекловолокнистого материала, расположенные в ванне, нагреватель связующего, подключенный к системе питания электрическим током и содержит по меньшей мере один активатор пропитки, который прижимает по всей ширине стекловолокнистый материал ко дну ванны, при этом нагреватель примыкает к нижней внешней поверхности ванны
Основным недостатком данного устройства является ориентированность на изготовление волокнистых композиционных материалов с использованием жидкой покровной массы.
Известно устройство для изготовления клееных нетканых материалов (RU 2072190), которое содержит систему формирования волокнистого холста в виде двухъярусного бункера с прямоугольным выходным отверстием, с двух сторон материала расположены блоки распыления раствора связующего, а противоположная сторона нижнего яруса через средства для подъема холста сопряжена с пропиточной машиной.
Основным недостатком данного устройства является недостаточная эффективность процесса пропитки, обусловленная кратковременным контактом наполнителя с волокнистым материалом, недостаточная пропитка по толщине материала, а также ориентированность на изготовление волокнистых композиционных материалов с использованием жидкой покровной массы.
Задачей полезной модели является расширение ассортимента устройств, направленных на изготовление композитных материалов с функцией защиты от электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне.
Технический результат - повышение эффективности пропитки за счет обеспечения возможности дополнительной обработки обрабатываемого материала магнитным полем.
Технический результат достигается тем, что устройство для получения композитного материала содержит механизм подачи волокнистой основы, сообщенный с блоком формирования волокнистого полотна, который соединен с узлом термической обработки, при этом блок формирования волокнистого полотна выполнен в виде герметичного бункера с отверстиями для входа и выхода волокнистого полотна и отверстием для подачи смеси частиц, с установленной в нем горизонтальной платформой на пружинах с магнитным узлом, а на дне герметичного бункера установлен смеситель.
3
4
Выполнение блока формирования волокнистого полотна в виде герметичного бункера с отверстиями для входа и выхода волокнистого полотна и отверстием для подачи смеси частиц позволяет повысить эффективность пропитки волокнистой основы смесью частиц, содержащих магнетит, например, FeO. Отверстие для подачи смеси частиц позволяет поддерживать необходимый уровень смеси частиц в герметичном бункере. Под действием магнитного поля от магнитного узла, установленного на горизонтальной платформе на пружинах смесь частиц двигается по направлению силовых линий магнитного поля и притягивается к магнитному узлу, просачиваясь через структуру волокнистой основы и обеспечивая высокую эффективность пропитки.
Наличие смесителя на дне герметичного бункера обеспечивает поддержание одинакового уровня смеси частиц в герметичном бункере, а также предотвращает возможность слеживания смеси частиц и как следствие предотвращает образование воздушных полостей (пропусков) в структуре волокнистого полотна, при его пропитке, что способствует повышению эффективности пропитки.
На фигуре схематично изображено устройство для получения композитного материала.
Устройство для получения композитного материала содержит механизм подачи волокнистой основы 1, сообщенный с блоком формирования волокнистого полотна 2, выполненным в виде герметичного бункера 3 с отверстиями для входа 4 волокнистого полотна и выхода 5 волокнистого полотна, а также отверстием 6 для подачи смеси частиц. Внутри блока формирования волокнистого полотна 2 установлена горизонтальная платформа 7 с магнитным узлом 8, закрепленная на пружинах 9. Для обеспечения рыхлости слоя частиц на дне герметичного бункера 3 предусмотрен смеситель 10, выполняющий также функцию обеспечения равномерного распределения уровня слоя смеси частиц внутри него. На выходе из герметичного бункера 3 установлен узел термической обработки 11.
Устройство работает следующим образом: волокнистая основа с помощью механизма подачи волокнистой основы 1 через отверстие для входа волокнистого полотна 4 поступает в герметичный бункер 3 блока формирования волокнистого полотна 2, куда предварительно через отверстие 6 для подачи смеси частиц загружают смесь частиц, состоящей из магнетита и полимерного связующего до уровня 1/3 высоты герметичного бункера 3. За счет вращения смесителя 10 в герметичном бункере 3 смесь частиц постоянно перемешивается и равномерно распределяется по уровню. Далее волокнистое полотно поступает в зону между горизонтальной платформой 7 с магнитным узлом 8 и смесью частиц, содержащих магнетит, где происходит процесс магнитной пропитки, при котором под действием сил магнитного поля магнитного узла 8 смесь частиц просачивается через волокнистое полотно, пропитываясь и задерживаясь в структуре волокнистой основы. За счет пружин 9 обеспечивается постоянное минимальное расстояние между смесью частиц и горизонтальной платформой 7 с магнитным узлом 8 и обеспечивается равномерное распределение смеси частиц в структуре материала с предотвращением возникновения воздушных раковин в структуре получаемого композитного материала. За счет движения волокнистого полотна процесс проходит в непрерывном режиме. Далее пропитавшееся волокнистое полотно выводят из герметичного бункера 3 через отверстие выхода волокнистого полотна 5 и направляют на узел термообработки 11.