一种医用碳纤维板的制作装置及其控制方法
阅读说明：本技术 一种医用碳纤维板的制作装置及其控制方法 (Manufacturing device of medical carbon fiber plate and control method thereof ) 是由 魏秀宾 李懿 叶凯 于 2021-07-05 设计创作，主要内容包括：本发明属于碳纤维复合材料制造技术,为了解决医用碳纤维板的层间密实度不足的问题,提供了一种医用碳纤维板的制作装置及其控制方法,制作装置包括：下模具、上模具、下耐高温VAP膜、上耐高温VAP膜、下透气毡上透气毡和真空泵,下模具和上模具上均设有连通真空泵的真空通道,医用碳纤维板夹设在下模具与上模具之间,下耐高温VAP膜设在医用碳纤维板与下模具之间,下透气毡设在下耐高温VAP膜与下模具之间,上耐高温VAP膜设在医用碳纤维板与上模具之间,上透气毡设在上耐高温VAP膜与上模具之间。本发明在加压固化过程中,碳纤维预浸料内的气体基本被抽尽,充分提升了碳纤维预浸料复合过程中的密实度,提升了医用碳纤维板的性能。(The invention belongs to the manufacturing technology of carbon fiber composite materials, and provides a manufacturing device of a medical carbon fiber plate and a control method thereof in order to solve the problem of insufficient interlayer compactness of the medical carbon fiber plate, wherein the manufacturing device comprises the following components: the vacuum forming device comprises a lower die, an upper die, a lower high-temperature-resistant VAP film, an upper breathable felt of the lower breathable felt and a vacuum pump, wherein vacuum channels communicated with the vacuum pump are arranged on the lower die and the upper die, a medical carbon fiber plate is clamped between the lower die and the upper die, the lower high-temperature-resistant VAP film is arranged between the medical carbon fiber plate and the lower die, the lower breathable felt is arranged between the lower high-temperature-resistant VAP film and the lower die, the upper high-temperature-resistant VAP film is arranged between the medical carbon fiber plate and the upper die, and the upper breathable felt is arranged between the upper high-temperature-resistant VAP film and the upper die. In the pressurizing and curing process, the gas in the carbon fiber prepreg is basically pumped out, so that the compactness in the compounding process of the carbon fiber prepreg is fully improved, and the performance of the medical carbon fiber plate is improved.)
技术领域
本发明属于碳纤维复合材料制造技术，尤其是涉及一种医用碳纤维板的制作装置及其控制方法。
背景技术
医用乳腺机对专用碳纤维扫描板的伪影限制非常严格，不仅要求乳腺板厚度均一，而且要求两侧表面光洁。现有技术中的医用乳腺板专用碳纤维板一般采用热压工艺制作而成，热压罐工艺难于均厚及表面难于达到要求，而单纯模压无法满足预浸料的层间密实度，严重影响了医用乳腺板专用碳纤维板的性能，不利于医生对病人进行检查。
发明内容
本发明为了解决医用碳纤维板的层间密实度不足的问题，提供了一种医用碳纤维板的制作装置。
本发明还提出了一种医用碳纤维板的制作装置的控制方法。
本发明采用的技术方案如下：
根据本发明第一方面实施例的医用碳纤维板的制作装置，所述医用碳纤维板上形成有扫描区域，所述制作装置包括：下模具、上模具、下耐高温VAP膜、上耐高温VAP膜、下透气毡、上透气毡和真空泵，所述下模具的上表面形成有下真空槽，所述扫描区域在水平面上的投影图形容纳在所述下真空槽在水平面上的投影图形内，所述下模具内限定有连通所述下真空槽的下真空通道，所述上模具盖合在所述下模具上，所述医用碳纤维板夹设在所述下模具与所述上模具之间，所述模具凹槽对应所述下真空槽的位置形成有向上凹陷的上真空槽，所述上模具内限定有连通所述上真空槽的上真空通道，所述下耐高温VAP膜与所述医用碳纤维板的下表面相连并覆盖在所述扫描区域上，所述下耐高温VAP膜容纳在所述下真空槽内，所述上耐高温VAP膜与所述医用碳纤维板的上表面相连并覆盖在所述扫描区域上，所述上耐高温VAP膜容纳在所述上真空槽内，所述下透气毡与所述下耐高温VAP膜的下表面相连并覆盖在所述扫描区域上，且所述下透气毡抵接在所述下耐高温VAP膜的下表面与所述下真空槽的底壁之间，所述上透气毡与所述上耐高温VAP膜的上表面相连并覆盖在所述扫描区域上，且所述上透气毡抵接在所述上耐高温VAP膜的上表面与所述上真空槽的顶壁之间，所述真空泵连通所述下真空通道和所述上真空通道。
根据本发明的一个实施例，所述医用碳纤维板的制作装置还包括：下密封条和上密封条，所述下密封条设在所述下耐高温VAP膜的下表面并围绕所述下透气毡设置，所述下密封条密封抵接在所述下真空槽的底壁与所述下耐高温VAP膜的下表面之间，所述上密封条设在所述上耐高温VAP膜的上表面并围绕所述上透气毡设置，所述上密封条密封抵接在所述上真空槽的顶壁与所述上耐高温VAP膜的上表面之间。
根据本发明的一个实施例，所述下密封条的厚度等于所述下透气毡的厚度，所述上密封条的厚度等于所述上透气毡的厚度。
根据本发明的一个实施例，所述下真空通道的连通所述下真空槽的一端位于所述下真空槽的底壁上，且所述下真空通道的连通所述下真空槽的一端与所述下真空槽的侧壁间隔开设置；所述上真空通道的连通所述上真空槽的一端位于所述上真空槽的顶壁上，且所述上真空通道的连通所述上真空槽的一端与所述上真空槽的侧壁间隔开设置。
根据本发明的一个实施例，所述医用碳纤维板的至少一个边缘处向下弯折形成翻边，所述下模具的中部向上凸出形成模具凸台，所述下真空槽设在所述模具凸台的顶部，所述上模具的下表面向上凹陷形成与所述模具凸台适配的模具凹槽，所述上真空槽设在所述模具凹槽的顶壁上。
根据本发明的一个实施例，所述下真空槽的深度等于所述下耐高温VAP膜和所述下透气毡的厚度之和，所述上真空槽的深度等于所述上耐高温VAP膜和所述上透气毡的厚度之和。
根据本发明的一个实施例，所述医用碳纤维板形成为医用乳腺板专用碳纤维板。
根据本发明第二方面实施例的医用碳纤维板的制作装置的控制方法，包括：首先，在下真空槽内铺设下透气毡，在下透气毡上铺设下耐高温VAP膜，下耐高温VAP膜的四周与下真空槽的底壁通过密封胶密封粘接，连通下真空通道与真空泵；然后，在上真空槽内铺设上透气毡，在上透气毡上铺设上耐高温VAP膜，上耐高温VAP膜的四周与上真空槽的顶壁通过密封胶密封粘接，连通上真空通道与真空泵；接着，在下模具上铺设碳纤维预浸料；最后，将上模具盖合在下模具上，将盖合的下模具与上模具送入热压机加热板中，加热期间始终打开真空泵。
本发明有益效果：本发明所涉及的一种医用碳纤维板的制作装置及其控制方法，通过在医用碳纤维板的下表面设置下耐高温VAP膜和下透气毡，在医用碳纤维板的上表面设置上耐高温VAP膜和上透气毡，利用真空泵的抽真空作用，小分子的气体通过下耐高温VAP膜、下透气毡、上耐高温VAP膜和上透气毡排出，相邻碳纤维预浸料层之间的树脂受热后融化流动，加压固化过程中，碳纤维预浸料内的气体基本被抽尽，充分提升了碳纤维预浸料复合过程中的密实度，不仅可以提升医用碳纤维板的性能，保证扫描图像达到技术要求，而且可以推升医用碳纤维板内外表面的光洁程度。
附图说明
图1是根据本发明实施例的医用碳纤维板的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的医用碳纤维板的制作装置的结构示意图；
图3是图2中A处放大图；
图4是根据本发明实施例的医用碳纤维板的制作装置的控制方法的流程图。
图中：
1：医用碳纤维板；2：扫描区域；3：下模具；4：下真空槽；5：下真空通道；6：上模具；7：上真空槽；8：上真空通道；9：下耐高温VAP膜；10：上耐高温VAP膜；11：下透气毡；12：上透气毡；13：下密封条；14：上密封条；15：模具凸台；16：翻边。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-4所示，根据本发明实施例医用碳纤维板的制作装置，制作装置包括：下模具3、上模具6、下耐高温VAP膜9、上耐高温VAP膜10、下透气毡11上透气毡12和真空泵，医用碳纤维板1上形成有扫描区域2，下模具3的上表面形成有下真空槽4，扫描区域2在水平面上的投影图形容纳在下真空槽4在水平面上的投影图形内，下模具3内限定有连通下真空槽4的下真空通道5，上模具6盖合在下模具3上，医用碳纤维板1夹设在下模具3与上模具6之间，模具凹槽对应下真空槽4的位置形成有向上凹陷的上真空槽7，上模具6内限定有连通上真空槽7的上真空通道8，下耐高温VAP膜9与医用碳纤维板1的下表面相连并覆盖在扫描区域2上，下耐高温VAP膜9容纳在下真空槽4内，上耐高温VAP膜10与医用碳纤维板1的上表面相连并覆盖在扫描区域2上，上耐高温VAP膜10容纳在上真空槽7内，下透气毡11与下耐高温VAP膜9的下表面相连并覆盖在扫描区域2上，且下透气毡11抵接在下耐高温VAP膜9的下表面与下真空槽4的底壁之间，上透气毡12与上耐高温VAP膜10的上表面相连并覆盖在扫描区域2上，且上透气毡12抵接在上耐高温VAP膜10的上表面与上真空槽7的顶壁之间，真空泵连通下真空通道5和上真空通道8。
根据本发明的一个实施例，医用碳纤维板的制作装置还包括：下密封条13和上密封条14，下密封条13设在下耐高温VAP膜9的下表面并围绕下透气毡11设置，下密封条13密封抵接在下真空槽4的底壁与下耐高温VAP膜9的下表面之间，上密封条14设在上耐高温VAP膜10的上表面并围绕上透气毡12设置，上密封条14密封抵接在上真空槽7的顶壁与上耐高温VAP膜10的上表面之间。通过设置下密封条13，可以提升下耐高温VAP膜9与下真空槽4之间的密闭性，通过设置上密封条14，可以提升上耐高温VAP膜10与上真空槽7之间的密闭性。
根据本发明的一个实施例，下密封条13的厚度等于下透气毡11的厚度，上密封条14的厚度等于上透气毡12的厚度。由此，可以保证上耐高温VAP膜10和下耐高温VAP膜9平整布置，进而可以提升医用碳纤维板1的光洁程度。
根据本发明的一个实施例，下真空通道5连通下真空槽4的一端位于下真空槽4的底壁上，且下真空通道5的连通下真空槽4的一端与下真空槽4的侧壁间隔开设置；上真空通道8的连通上真空槽7的一端位于上真空槽7的顶壁上，且上真空通道8的连通上真空槽7的一端与上真空槽7的侧壁间隔开设置。
也就是说，下真空通道5连通下真空槽4的一端位于下真空槽4的底壁的中部，由此可以防止下密封条13阻塞下真空通道5，而且可以提升真空泵抽真空的效率。类似地，上真空通道8连通上真空槽7的一端位于上真空槽7的顶壁的中部，可以防止上密封条14阻塞上真空通道8，而且可以提升真空泵抽真空的效率。
根据本发明的一个实施例，医用碳纤维板1的至少一个边缘处向下弯折形成翻边16，下模具3的中部向上凸出形成模具凸台15，下真空槽4设在模具凸台15的顶部，上模具6的下表面向上凹陷形成与模具凸台15适配的模具凹槽，上真空槽7设在模具凹槽的顶壁上。
根据本发明的一个实施例，下真空槽4的深度等于下耐高温VAP膜9和下透气毡11的厚度之和，上真空槽7的深度等于上耐高温VAP膜10和上透气毡12的厚度之和。由此可以保证下耐高温VAP膜9的上表面与下模具3的上表面平齐设置，上耐高温VAP膜10的下表面与上模具6的下表面平齐设置，可以进一步提升医用碳纤维板1表面的平整度和光洁度。
根据本发明的一个实施例，医用碳纤维板1形成为医用乳腺板专用碳纤维板。
根据本发明第二方面实施例的医用碳纤维板的制作装置的控制方法，包括：首先，在下真空槽内铺设下透气毡，在下透气毡上铺设下耐高温VAP膜，下耐高温VAP膜的四周与下真空槽的底壁通过密封胶密封粘接，连通下真空通道与真空泵；然后，在上真空槽内铺设上透气毡，在上透气毡上铺设上耐高温VAP膜，上耐高温VAP膜的四周与上真空槽的顶壁通过密封胶密封粘接，连通上真空通道与真空泵；接着，在下模具上铺设碳纤维预浸料；最后，将上模具盖合在下模具上，将盖合的下模具与上模具送入热压机加热板中，加热期间始终打开真空泵。
根据本发明实施例的医用碳纤维板的制作装置及其控制方法，通过在医用碳纤维板1的下表面设置下耐高温VAP膜9和下透气毡11，在医用碳纤维板1的上表面设置上耐高温VAP膜10和上透气毡12，利用真空泵的抽真空作用，小分子的气体通过下耐高温VAP膜9、下透气毡11、上耐高温VAP膜10和上透气毡12排出，相邻碳纤维预浸料层之间的树脂受热后融化流动，加压固化过程中，碳纤维预浸料内的气体基本被抽尽，充分提升了碳纤维预浸料复合过程中的密实度，不仅可以提升医用碳纤维板1的性能，保证扫描图像达到技术要求，而且可以推升医用碳纤维板1内外表面的光洁程度。
以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。