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I-概要
本生産ラインは、国内外の類似設備の長所を十分に取り入れ、実際の生産・製造工程における継続的な改善・改良を通じて設計・製造された、高度に先進的なプレプレグ生産ラインです。主に日本技術を採用しており、カーボンファイバー プレプレグの製造に適しています。(生産ラインの全長は24メートル)
特徴:
1. 糸広げ方式:左右に4回の往復運動+上下に1回の振動。
2. 定張力巻き取り方式。巻き取り部には張力センサーを装備し、定張力による巻き取りを制御できます。
3. 巻き取り位置は自動補正式で、巻き取り部には自動補正装置を装備しています。
4. タッチスクリーン式CNC制御インターフェース(別体型制御コンソール付き)、10インチタッチスクリーン+PLCオペレーティングシステムで、操作が容易かつ性能が安定。
5. 自動温度制御システムには温度記録装置が装備されており、生産ラインの温度変化をリアルタイムで監視できます。
6. ローラーにはギャップコントローラーが装備されており、ローラーギャップを正確に制御することで、カーボンクロスの品質を精密に制御できます。
II-原材料仕様
繊維材料:ガラスファイバーおよびカーボンファイバー
剥離紙:CCK/PEK
(1)厚さ:100~150マイクロメートル、最大幅1270mm。
(2)最大巻き出し径:φ800、最大耐荷重:1000kg。
(3)両面シリコーンコーティング紙であり、接着剤塗布後は防湿処理が必要です。
保護フィルム:PEフィルム、厚さ:20~50マイクロメートル
樹脂:エポキシ樹脂:8,000~200,000 cPs
巻き取り・放巻用紙管の内径はφ76mm。剥離紙の最大放巻直径は800mm
2 装置仕様
(1)ローラー表面幅:1400mm、ローラー径:φ400mm
(2)ファイバーコットン幅:500~1000mm
(3)カーボンファイバー布の生産速度:2~15m/分(タッチスクリーン操作インターフェースで調整可能)
(4)ホットオイル温度:最大120°C、温度均一性:±0.5°C
(5)冷却水温度:最低8°C
3 成品仕様
(l)製品仕様:カーボンファイバー布または対応するガラスファイバー布 100g~800g
(2) 製品幅:最大1270mm
(3) レジン含有量:24%~60%(重量偏差 ±3%以内)
3 補助設備(購入者にて準備)
(1) 電源:380V × 50Hz × 3相
(2) 2.2kW空気圧縮機1台(供給空気圧:0.6MPa)、0.8立方メートル空気貯留タンク1台
(3) クレーンフックの地上高は3.5メートル以上であること
II 装置構成
本装置は、ヤーンラック、下部紙・フィルム巻き取り装置、上部紙・フィルム巻き取り装置、複合ヤーン展開部、プリプレグ圧着部、加熱・冷却および上部
紙・フィルム巻き取り部から構成される。
1-ヤーンラック(ヤーンラック、中間コームフレームおよびヤーン支持ラックを含む)
カーボン糸またはガラス繊維糸のコーンを、プリインプリグネーションおよびラミネーションの前にクルールに装填します。糸コーンはクルールの左右対称に配置されます。上下に6層に分けられます。前後にはそれぞれ15列の糸コーンカラムがあり、合計で180本の糸コーンを同時に事前設定できます。これを巻き取り、カーボンクロスまたはファイバーグラスクロスを製造します。各層の糸コーン上部には糸支持ロッドが設置されており、この糸支持ロッドはφ12の光沢仕上げシャフトで構成されています。糸束は糸支持ロッドを通って走行するため、糸束同士が干渉せず、絡み合い、互いに引っ張り合うこと、あるいはねじれ・捩れが生じることを防ぎます。
クレイルは長さ4メートル、高さ2.15メートル、幅1.12メートルです。前端には、各層の糸コーンに対応した糸分離歯およびクレイルガイドローラーが装備されています。糸分離歯およびガイドローラーにより、各糸束が互いに干渉することをできる限り抑えながら、合糸展開機構へと導入されます。
糸展開機構に入る前に、糸束は中間コームフレームおよび糸支持フレームを通過し、糸の走行姿勢をさらに調整して、上下方向において糸束を中央部に集中させます。
2-下部紙フィルム巻き取りユニット
樹脂コーティング済みの剥離紙ロールは、エアエキスパンドシャフトを用いて下降紙・フィルム巻き取り台車上に設置されます。本体、レール、位置補正機構、 unwinding vehicle(巻き出し台車)、ロック機構などから構成されます。
このレールにより、車体を各荷役のたびに正確に同一位置に駐車できます。主に60×40×4の角鋼および60×10の平鋼で一端が開放されたフレーム構造で溶接されています。開放端には制限装置が設置されており、紙台車の前輪がレールから外れます。また、4か所の制限バックル取付座が設けられています。
本体下部の四隅には、本体を支持するためのフレーム用車輪が装備されています。このフレーム用車輪は車輪と制限ローラーで構成されています。主な機能は、作業位置から車体を引き出すこと、回収済みフィルムロールの卸し作業、樹脂コーティング剥離紙ロールの装填作業、および作業位置への再押し込み作業を容易にすることです。また、本体下部中央部には制限用車輪フレームが設置されており、これにも制限ローラーが備わっています。フレーム用車輪および制限用車輪フレームのローラーは、紙置き台車およびフィルム収集台車が作業位置からずれることを防止します。
補正・巻き取り車両はメイン車体の左側に配置され、スライドレールスライダーを介してメイン車体に接続されており、スライド可能で補正動作を容易にする。右側には、車体に固定されたフィルム巻き取りブラケットが設置されている。
メイン車体には補正車両側にロック機構が備わっており、車体が作業位置に到達した後、このロック機構により車体をレール上に固定し、引張力が過大となった場合でも車体が位置からずれることを防止する。
本体には、1組の巻き取りフォークシャフトアセンブリ、1組の偏向補正システム、2組のエアエキスパンドシャフト台座、2個の紙ガイドローラー、およびフィルム巻き取りフォークシャフトアセンブリ(サーボモーター、減速機、支持部、フォークシャフトなど)が装備されている。巻き取りフォークシャフトアセンブリには、ブラケット、フォークシャフト、磁粉ブレーキ、伝動ギアセットなどが含まれる。
関連するフラットニングローラーおよびベンドローラーは、ヤーンスプレッディングフレームに設置されています。
張力センサーローラーグループは、ヤーンスプレッディングフレーム内に設置されており、一対のブラケット、3つのガイドローラー、および2つの張力センサーで構成されています。2本のエアエクスパンダブルシャフトには、1セットのエアガンおよびスパイラルチューブが装備されており、これらもまたヤーンスプレッディングフレームの前端部に設置されています。
ドラッグチェーンは車体の側面に設置され、車体内の各種パイプラインを標準化します。
3-上部紙フィルム巻き取りユニット
上部紙敷設およびフィルム巻き取り機構は、ヤーン展開機構の上側に配置された上部ヤーン展開トレイに設置されています。この装置に含まれる機器は、概ね下部紙敷設およびフィルム巻き取り車両と同等です。1セットの unwinding fork shaft assembly(巻き出しフォークシャフトアセンブリ)、1セットの補正システム、3セットのエアエキスパンドシャフト台座、2セットのフィルム巻き取りフォークシャフトアセンブリ、1セットの補正・巻き出し台車、張力センサローラーセット(ブラケット1対、ガイドローラー3個、張力センサ2個を含む)が含まれます。3本のエアエキスパンドシャフトには、エアガンおよびスパイラルチューブ1セットが付属しています。
上部剥離紙がプレプレグ圧延ローラーグループに入る前に、保護フィルムが剥離紙から剥がされます。2セットのフィルム巻き取りフォークシャフトが組み立てられており、交互にフィルム巻き取り作業を担当します。
4- ヤーン展開部
複合糸ばらし部は、糸ばらしシャーシに取り付けられており、糸分割アセンブリ、トラクションゴムローラーアセンブリ、フラワーローラー糸ばらしアセンブリ、大型糸ばらしアセンブリなどを含む。
-1. 糸分割アセンブリ
糸束は、まずパレットを通過した後、糸分割装置に入ります。フレームは2枚の側面板、1つの支持部および2つのブラケットで構成されています。糸分割装置の前端には全径シャフト組み合わせとストレートニング(糸のまっすぐ化)組み合わせが設けられています。ここで、わずかに撚りがかかっている糸束が、この2つの組み合わせによってまっすぐに整えられます。後端には糸分割コーム留め金具、初期糸ばらしローラーなどが配置されています。ストレートニング組み合わせには、2枚のストレートニング台板、減速モーター、伝動シャフト、1組の伝動ギアセット、2組のスライドレール、カム、振動ローラー、2個のスライドなどがあります。
-2. トラクションゴムローラーアセンブリ
初期の糸導入およびデバッグ時に使用し、その他の時期には使用しないでください。この装置は一対のゴムローラー、減速モーター、伝動スプロケットおよびギア、押圧シリンダー、スライドレール用スライダーおよび対応するブラケットで構成されています。
-3. フラワーローラー糸広げアセンブリ
支持システムは一対の支持壁面板および2つの支持部品で構成されています。作業部品には可動式フラワーローラーおよび2つの牽引用フラワーローラーが含まれます。可動式フラワーローラーはサーボモーターにより駆動され、2つの牽引用フラワーローラーはそれぞれ直角減速モーターにより駆動されます。モータードライバーにより速度を任意に調整できます。パターンローラーの下方にはベーキングランプライニングプレートが設置されており、3本の1.5kWカーボンファイバー製ベーキングランプを装備して糸束を予熱し、糸束が展開できるようにします。
-4. ダージャン糸アセンブリ
サポートシステムは、一対の大形サポート壁パネルと3つのサポートから構成されています。作業部品には、3つの糸分離ガイドローラー、2つのリフトガイドローラー、4つのシフトローラー、および交互に配置された2つの糸振動ローラーが含まれます。これら後方には、整然と配列された糸を第1のプレプレグラミネートローラーセットへ送るための2つのトランジションローラーが設置されています。
リフトローラーの両端は、それぞれ2台の垂直設置型シンクロナイズドエレベーターのスクリュー端部に取り付けられたマウント座に固定されています。2台のエレベーター間にはシンクロナスシャフトが接続され、リフトの同期を保っています。使用時には上昇し、非使用時には下降します。
各可動ローラーはサーボモーターによって駆動され、個別に制御されており、糸束を広げて配列するための交互協調動作が可能です。その他の付属部品には、モーターブラケット、オフセットシフトHホイール、ベアリング、グラファイト銅製スリーブなどが含まれます。
糸振動ローラーシステム:サーボモーター、カップリング、モーターブラケット、振動カム、カムシャフト、スライドレールペア、圧縮コイルばね、ブレーキ・クラッチ組み合わせ、ベアリングなどから構成される。
二つのトランジションローラーの組み合わせ:これは、糸の展開後の最終調整ローラー組み合わせであり、プリプレグ圧着の直前に配置される。固定ブラケット、トランジションローラー、ベアリング、クラッチリング、分離軸固定リングおよび対応する付属部品で構成される。最初のトランジションローラーの両端には、ガーゼの両側エッジ位置を標準化するために分離軸固定リングが装備されている。クラッチリングにより、最初のトランジションローラーは回転するか否かを選択可能である。
ダーチャン糸の腹部に紙ガイドローラーが設置されており、保護フィルムの再利用を補助する。
5-プリプレグ圧着部:糸と樹脂を用いた布地成形に使用される。
合成繊維の事前含浸工程は、主に6組の加熱ローラーによって完了します。4組のローラーグループの構造は基本的に同一です。ただし、第1ローラーグループの前方には、上部と下部にそれぞれ1個ずつ、合計2個の冷却ローラーが追加されています。上部剥離紙が上部冷却ローラーを通過する際、PEフィルムが剥離紙から剥がれ、上部フィルム巻取りフォークシャフトにより収集・再利用されます。下部剥離紙が下部冷却ローラーを通過する際も、PEフィルムが剥離紙から剥がれ、ペーパー展開台車のフィルム巻取りフォークシャフトにより収集・再利用されます。
上部剥離紙の粘着面は下方を向き、下部剥離紙の粘着面は上方を向いています。平坦かつ均一に配列された糸が、中央部の逆回転式熱圧鋼ローラー組み合わせに供給され、布地が形成されます。
ローラーセットの主な作動部品は、固定部と可動部で構成されています。中間部には高精度ギャップ調整システムおよびギア伝動システムが備わっています。
不動部は、2枚の垂直プレート、加熱鋼製ローラー、4本のガイドピラー、2つの動力シリンダー、2つのシリンダーベースプレート、および3本の水平支持ロッドで構成されます。可動部は、加熱鋼製ローラー、2つのベアリング座、ベアリング、および2つの二重作用シリンダーで構成されます。作動時には、多動力シリンダーによって駆動されるガイドピラーにより、可動グループの加熱鋼製ローラーが下方に押し付けられます。
加熱ローラーの外径はφ400mm、ローラー表面幅は1200mmです。シリンダーボア径は160であり、各ローラーセットには1.5kWのシンジエ(Xinjie)サーボモーターおよび対応する減速機が装備されており、動力を供給します。ギア伝動システムは独自に設計されています。可動グループと固定グループが分離されている場合でも、回転を維持するために動力が伝達されるため、ローラーグループの洗浄や清掃が容易になります。
精密ギャップ調整システムは、また、可動グループと固定グループに分けられる。固定グループはローラーグループの固定部の垂直プレート上部に取り付けられており、下部固定ガイドレール、ニードルベアリング、調整スライダー、調整ネジ、ギア、連結プレート、サーボモーターおよび減速機で構成される。可動グループはローラーグループの可動部の両側下部に取り付けられており、特殊な固定傾斜鉄、ニードルローラーベアリングおよび対応する保持機構で構成される。サーボモーターが調整ネジを回転させ、調整スライダーを引き動かすことで、固定グループの固定傾斜鉄との位置ずれが生じ、高さを正確に調整する。運転中、ローラーアセンブリの可動部は調整スライダーに密着して押圧され、2本の熱間鋼ローラー間のギャップが一定に保たれ、製品の厚さを正確に制御する。
2つのホットスチールローラーは、金型温度制御機の高温油によって加熱され、要件に応じて任意に温度を調整できます。高精度ギャップ調整システムは、ローラーセットの操作パネルから調整可能です。
第1ローラーグループと加熱プレート支持部の間に観察用ライトボックスが設置されており、糸の展開効果を容易に確認できます。
6- 加熱
最初に圧着されたガーゼは、さらに安定して加熱してビスコース樹脂の活性を高め、ガーゼとの接着性を向上させる必要があります。第1ローラーグループと第2ローラーグループの間に2枚の加熱プレートが設置されています。各加熱プレートの加熱出力は3kWであり、支持フレームと並列に設置されています。加熱プレートはアルミニウム板、電熱板、PT100温度センサーおよび断熱材で構成されています。
7- 冷却
最初に圧着されたガーゼは安定して加熱され、接着樹脂の活性がさらに向上します。3組のローラーで圧着成形された後、クラッチ紙の上層はリサイクルする必要があります。下層の剥離紙は必要に応じて交換可能であり、今後の使用時に成形済みのカーボンクロスまたはファイバーグラスクロスをより良好に剥離できるようになります。完成したクロスは冷却プレートにより冷却する必要があります。
支持フレームには、第4ローラー群の後方に2枚の冷却プレートが並列に設置されています。各冷却プレートの厚さは55mm、長さは900mm、幅は1260mmです。下層の鋼板、中層の水路板、上層のアルミニウム板の3層構造になっています。水路板は継ぎ目なく一体加工されており、漏れのない状態をより確実に保証します。下層の鋼板と水路板は溶接・密閉されて水路溝を形成しており、チラーで冷却された水が閉ループ方式で水路内を流動します。
2枚の冷却プレートの後方に冷却ローラーが配置されており、上部剥離紙をさらに冷却し、樹脂の粘度を低下させ、上部剥離紙の剥離を容易にします。
8- 上部紙の巻取りおよび unwinding フィルム
上部紙およびフィルム剥離システムは、後部フレームの上部トレイに設置されており、フィルム巻取りフォークシャフトアセンブリ1組、フィルム剥離フォークシャフトアセンブリ2組、エアーエキスパンドシャフト座金3組、紙ガイドローラー2個、および湾曲ロールを平坦化するためのローラーで構成されています。この平坦化・湾曲ローラーは、第5ローラーグループのシリンダーベースプレートに取り付けられています。
フィルム剥離フォークシャフトアセンブリは、ブラケット、フォークシャフト、および25N・mの磁粉ブレーキで構成されています。また、エアーガン付きエアーエキスパンドシャフト3本とスパイラルチューブ1組が含まれます。
9- 下部紙交換システム
下部紙交換システムは主に、紙交換カート、アンワインディング張力センサーガイドローラーグループ、リワインディングガイドローラーグループなどから構成されています。
ペーパー交換車は、車体、レール、ロック機構などに分けられます。
レールは、ペーパー置き車およびフィルム収集車のものと同じです。車体下部への車輪およびリミットローラーの取り付けは、ペーパー置き車およびフィルム収集車と同一です。
車体には補正・アンワインディング車は設置されていませんが、空気式拡張シャフト台座が2セット並列して設置されています。そのうち1セットにはアンワインディング用フォークシャフトアセンブリが装備され、もう1セットにはリワインディング用フォークシャフトアセンブリが装備されています。ロック機構は、ペーパー卸車およびフィルム収集車のものと同じです。
車体には、アンワインディング用フォークシャフトアセンブリ1セット、空気式拡張シャフト台座2セット、およびフィルム巻き取り用フォークシャフトアセンブリが搭載されており、サーボモーター、減速機、支持部、フォークシャフトなどを含みます。アンワインディング用フォークシャフトアセンブリには、ブラケット、フォークシャフト、磁粉ブレーキ、伝動ギアセットなどが含まれます。
システムの張力センサガイドローラーグループは、リアフレームの前端に設置されており、一対のブラケット、2つのガイドローラー、および2つの張力センサで構成されています。システムの巻取り紙ガイドローラーグループは、冷却プレート支持フレーム上に設置されています。
2本のエア拡張シャフトには、エアガンおよび1セットのスパイラルチューブが装備されており、これらはリアフレームの前端に設置されています。ドレインチェーンは車体の側面に設置され、車体内の各種パイプラインを規格化および保護します。
10-巻き戻し
ラミネートおよび紙交換、紙端カット、メーター計測、巻取りなどの工程を含みます。装置には第5ローラーグループ、空気圧式紙切断ローラーナイフ、紙端カットローラー、紙端巻取り機構、第6ローラーグループ、リアライトボックス、リアガイドローラー、布収集機などが含まれます。
第5ローラーグループの上部圧力ローラーは依然として加熱鋼製ローラーであり、下部ローラーはシリコーンゴム製ローラーである。ダウンプレッシャー・シリンダーはボア径160mmの単出力シリンダーである。フィルム配置システムのフラットニングおよびベンドローラーは上部に設置されている。後部には、空気圧式ペーパーカッティングローラーナイフおよびペーパーカッティングエッジローラーが装備されている。第5ローラーグループと第6ローラーグループの中央部にある厚いフレームの底部には、ペーパーエッジ巻取り機構が装備されている。このペーパーエッジ巻取り機構は、出力軸とモーターとの間に柔軟な接続を有しており、ペーパーエッジを破断させることはない。
第6ローラーグループには加熱プレス鋼製ロッドは装備されていない。上部および下部ローラーはニトリルゴム製ローラーである。下部圧力シリンダーはボア径160mmの単出力シリンダーである。ローラーグループの後方には、リアライトボックス、ガイドレール、メーターカウンティングホイール、メーターカウンティング表示装置などが設置されている。
集布機は、カーボンクロスまたはガラスファイバークロスの製造工程における最終工程です。集布用の片持ち梁が2組設置されています。片持ち梁の中心部には主軸があり、外側にはスリーブおよびクロス巻取管支持バーが配置されています。主軸の内端にはシリンダーが設けられており、これによりタイロッドを介して支持バーを締め付けて、紙管を支持し、その回転によってクロスを巻き取る構造になっています。2本のスピンドルを駆動する動力源は3.7kWのトルクモーターおよび減速機です。このトルクはチェーンを介して伝達軸に伝達されます。伝達軸の両端には電磁クラッチが取り付けられており、これらを同時に制御することで、2本の集布用片持ち梁間における動力の自由な切り替えを実現しています。
前面のPEフィルムが上部に位置し、裸地(生地)が中央に、剥離紙が下部に配置された状態で、第5ローラーグループへと供給されます。上部ローラーは加熱式鋼製ローラーであるため、PEフィルムと下部の剥離紙がより良好に接着されます。第6ローラーグループではカーボンクロスの加熱は行わず、カーボンクロスをさらに圧縮するとともに、その搬送に対するトラクション(駆動力)を提供します。オペレーターがクロスのスリッティングおよび巻取り作業を完了した時点で、カーボンクロスの全製造工程が終了します。
III 技術仕様
| 番号 | 技術仕様 | データ |
| 1 | 接着剤塗布ライン速度(m/分) | 2~15m/分 |
| 2 | 有効幅 (mm) | 1270mm |
| 3 | 樹脂粘度(cps) | 8,000~200,000cps |
| 4 | 製品仕様 | 100g~800g カーボンファイバークロス |
| 5 | レジン含有量 | 24%-60%±3% |
| 6 | 紙管内径 | φ76mm |
| 7 | 最大 unwinding 直径 | 800mm |
| 8 | 加熱式鋼製ローラー | 13本 |
| 9 | 加熱媒体 | ホットオイル |
| 10 | ローラー表面温度均一性(℃) | ±1°C |
| 11 | 最大加熱温度(℃) | 180°C |
| 12 | ホットプレスローラー組数 | 10 |
| 13 | ゴムローラー | 3個(シリコンゴム1個、ニトリルゴム2個) |
| 14 | ローラー直径 | 346mm |
| 15 | ペア鋼製ローラーの直径差 | 0.001mm |
| 16 | ローラーの振れ公差 | ±0.002mm |
| 17 | クレイルに装填可能な最大パッケージ数 | 360 |
| 18 | ガイドローラー表面処理 | 表面硬質酸化皮膜処理 |
| 19 | サーボモーターのブランド | シンジ |
| 20 | 電源要件 | AC380V±5% 50Hz 三相4線式システム(中性線あり) |
| 21 | 圧縮空気の要件 | 0.6MPa |
| 22 | 循環水量 | 2.4m³/h |
| 23 | 循環水動力 | 0.75kw |
| 24 | 総加熱出力 | 33KW |
| 25 | 張力制御方式 | 磁粉ブレーキ |
| 26 | 張力検出範囲(kg) | 5〜50kg |
| 27 | 補正システムの数 | 2か所 |
| 28 | 補正精度 | ±1mm |
| 29 | ヤーンガイドローラー数 | 3個 |
| 30 | シフトローラー数 | 4 pcs |
| 31 | シェーカーローラー数 | 1個 |
| 32 | リフティングローラー数 | 3個 |
| 33 | トランジションローラー数 | 2 pcs |
| 冷却水システム | ||
| 1 | 温度制御範囲 | 8~10°C |
| 2 | 温度制御の精度 | ±1°C |
| 3 | 循環水量 | 2.4m³/h |
| 4 | 循環ポンプ動力 | 0.75kw |
| 油式加熱システム | ||
| 1 | 温度制御範囲 | 常温~130°C |
| 2 | 温度制御の精度 | ±1°C |
| 3 | 温度制御方法 | パーソナル・インデックス |
| 4 | 総加熱出力 (kW) | 33KW |
