[发明专利]一种坩埚用连续碳纤维成型方法及其设备

说明书

本发明涉及坩埚加工技术领域，具体涉及一种坩埚用连续碳纤维成型方法及其设备。成型设备包括基座，基座内设有多层绕线装置，绕线装置包括支撑盘、传动轴、压线组件、第一碳纤维线和第二碳纤维线，第一碳纤维线在传动轴上缠绕，后汇聚于基座的中心并连接，第二碳纤维线搭接在第一碳纤维线上。本发明坩埚模具向下移动，支撑盘绕基座中心转动，第一碳纤维线以第一方向编制在坩埚模具外表面，相邻两层绕线装置，下层绕线装置与上层绕线装置同速反向转动，以将碳纤维线分层交错编制；随着编制直径增大，压线组件压迫第一碳纤维线下移，绕线速度加快，提高编制密度，压线装置下压预设距离后使得第二碳纤维线参与绕制，进一步提高编制密度。

技术领域

本发明涉及坩埚加工技术领域，具体涉及一种坩埚用连续碳纤维成型方法及其设备。

背景技术

坩埚是化学仪器的重要组成部分，它是熔化和精炼金属液体以及固液加热、反应的容器，是保证化学反应顺利进行的基础。碳纤维是由碳元素组成的一种外形呈纤维状、柔软的特种纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量，可加工成各种坩埚编织层。

在用碳纤维编织机进行编织碳纤维坩埚的时候，采用的原材料为碳纤维线，坩埚的筒身一般为直筒状，但临近坩埚底部的位置时，坩埚直径会逐渐变小直至收拢。现有的编制装置在编制碳纤维坩埚时，碳纤维坩埚底部的曲面大都难以快速高质量的编织成型，而且在编制过程中，由于坩埚筒身直径较筒底直径变大，会出现筒身编制稀疏，影响坩埚的使用性能。

发明内容

根据现有技术的至少一个不足之处，本发明提出了一种坩埚用连续碳纤维成型方法及其设备，以解决现有的编制装置在编制坩埚时出现的底部编制密集、筒身编制稀疏，以及在编制大直径坩埚时出现的编制稀疏的问题。

本发明的一种坩埚用连续碳纤维成型设备采用如下技术方案：包括竖直设置且内部中空的基座，所述基座的内部上下间隔设置有多层绕线装置，所述绕线装置包括：

支撑盘，其可转动地设置于所述基座，所述支撑盘上沿其圆周方向安装有若干第一线盘；

若干传动轴，其沿竖直方向延伸，且其位于相应所述第一线盘的内侧并转动安装于所述支撑盘，所述传动轴上套设有传动柱，所述传动柱的外周壁面的部分或全部为上宽下窄的锥形面；

若干拉线轮组件，其通过伸缩装置沿支撑盘的径向方向可移动地安装于所述支撑盘，并位于所述基座的中部；所述拉线轮组件包括主绕线轮、辅助绕线轮和连接柱，所述主绕线轮与所述连接柱转动连接，所述辅助绕线轮通过固定销与所述连接柱相连接；所述伸缩装置包括固定部件和移动部件，所述连接柱与所述移动部件连接，且所述移动部件上设置有连接所述固定销的拔销线，所述移动部件上设置有第二线盘；所述第一线盘上的第一碳纤维线在相应所述传动柱的锥形面上缠绕，后在所述主绕线轮缠绕，后汇聚于所述基座的中心并连接；所述第二线盘上的第二碳纤维线在所述辅助绕线轮上缠绕，后搭接在相应第一碳纤维线上；

压线组件，其一端可上下移动地安装于所述固定部件的内端，并位于所述第一碳纤维线和所述拔销线的上方，所述压线组件的另一端延伸至所述传动柱处并位于所述第一碳纤维线的上方；所述压线组件通过第一传动机构与所述移动部件传动连接；

坩埚模具沿所述基座的中心向下移动，推动所述拉线轮组件向外扩张运动，并向下挤压所述第一碳纤维线，以通过第一碳纤维线带动所述主绕线轮绕所述连接柱轴线转动，并将所述第一碳纤维线从所述第一线盘拉出，所述第一碳纤维线被拉出的同时带动所述传动轴转动；且