[發(fā)明專利]一種夾芯復(fù)合材料管件及其快速成型方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110436340.5
• 申請(qǐng)日: 2011-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102494238A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于成;張雄軍;趙愛(ài)軍;郝春功;吳瑤;王明哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司
• 主分類號(hào): F16S3/00
• 分類號(hào): F16S3/00;B29D23/00;B32B1/08;B32B27/04;B32B27/12;B32B27/30
• 代理公司: 北京諾孚爾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11242
• 代理人: 魏永金

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力承力管件工程中應(yīng)用的夾芯復(fù)合材料管件及其快速成型方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的電力承力管件工程中，夾芯復(fù)合材料管件的夾芯材料主要以石英砂為主，以石英砂為夾芯材料的復(fù)合材料管件在成型過(guò)程中，存在下述缺陷：1）內(nèi)蒙皮制作完成后需要經(jīng)過(guò)自然固化后，才能進(jìn)行加砂層的鋪覆；而在加砂的過(guò)程中，砂料需要使用專門(mén)的設(shè)備且要多次鋪覆，砂層鋪至所需厚度時(shí)，同樣需要自然固化后才能進(jìn)行外蒙皮的制作；同理，外蒙皮的成型也是如此；因其每道工序后都需自然固化，使其管件的成型時(shí)間長(zhǎng)，一般成型時(shí)間要在6-8小時(shí)；2）為防止在加砂過(guò)程中，存留在膠槽中的樹(shù)脂膠液在膠槽內(nèi)固化，還必須要及時(shí)清理該膠槽；加入砂料所用的設(shè)備需要及時(shí)清洗，否則會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂固化在膠槽或設(shè)備中能難清理，直接影響到后續(xù)的生產(chǎn)工序；導(dǎo)致該成型方法操作繁瑣，工藝復(fù)雜；3）由于石英砂具有一定的質(zhì)量，作為夾層材料制作的復(fù)合材料管件產(chǎn)品質(zhì)量大；會(huì)使管件的適用范圍受到限制。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)化工序，減少設(shè)備的清洗工作，成型時(shí)間短，輕質(zhì)高強(qiáng)的夾芯復(fù)合材料管件及其快速成型方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種夾芯復(fù)合材料管件，包括內(nèi)蒙皮與外蒙皮，夾芯層夾設(shè)于內(nèi)蒙皮與外蒙皮之間，其特點(diǎn)為：該夾芯層由輪廓板鋪覆而成，該輪廓板由若干條形材料橫排水平固定為一體構(gòu)成。

上述的條形材料為竹板、輕木、泡沫材料或拉擠桿中任一種；形成的輪廓板為矩形板或扇形板；其中，夾設(shè)有矩形板作為芯材成型的管件為圓管，夾設(shè)有扇形板作為芯材成型的管件為錐管。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種上述夾芯復(fù)合材料管件的快速成型方法，包括分別成型內(nèi)蒙皮與外蒙皮的步驟，在內(nèi)蒙皮與外蒙皮之間鋪設(shè)夾芯層的步驟，其特點(diǎn)為：該夾芯層由若干條形材料橫排水平固定為一體而形成的輪廓板構(gòu)成，該輪廓板的成型步驟如下：

????1）選用竹板、輕木、泡沫材料或拉擠桿中任一種加工成條狀材料；

????2）取若干條狀材料并排放置于一平面固定成排狀，其厚度至少為2mm；

????將上述成型后的內(nèi)蒙皮、輪廓板與外蒙皮順序復(fù)合于預(yù)制的纏繞模具上構(gòu)成所述管件；再將該管件置于一固化裝置中經(jīng)固化成型。

上述步驟1）中的條狀材料為片材或管材；其中，竹板、輕木、泡沫材料為片材，該片材的厚度為2-10mm，寬度為10-20mm；拉擠管為中空管材，該管材的外徑為5-15mm，管壁厚為1-3mm。

上述步驟2）中的若干片材采用帶膠纖維帶粘接方式或?qū)⒚織l片材側(cè)邊間隔開(kāi)設(shè)多個(gè)通孔，穿線經(jīng)通孔將其縫合的方式固定；其中，所用的帶膠纖維帶的寬度為10-50?mm。

上述的輕木為巴沙木，上述的泡沫材料可選用PET（聚對(duì)苯二鉀酸乙二醇酯）板、PVC（聚氯乙烯）板或PU（聚氨酯）板中任一種；上述的拉擠桿可選用環(huán)氧樹(shù)脂拉擠桿、乙烯基樹(shù)脂拉擠桿、不飽和聚酯樹(shù)脂拉擠桿或聚氨酯樹(shù)脂拉擠桿中任一種。

上述的內(nèi)蒙皮和外蒙皮均由多種纖維增強(qiáng)材料經(jīng)混合的乙烯基樹(shù)脂膠液浸漬后逐一鋪覆若干層構(gòu)成；其中，內(nèi)蒙皮與外蒙皮的鋪層厚度為1-10mm；內(nèi)蒙皮與外蒙皮的鋪層厚度可以相同也可以不同；上述的乙烯基樹(shù)脂膠液內(nèi)含有乙烯基樹(shù)脂90-100重量份，固化劑1-3重量份，促進(jìn)劑0.2-1.5重量份。

本發(fā)明中，輪廓板的鋪覆步驟如下：

1）將成型的輪廓板鋪覆在成型的內(nèi)蒙皮表面上；

2）用毛刷將輪廓板內(nèi)各條狀材料之間的縫隙用所述乙烯基樹(shù)脂膠液填實(shí)；

3）將浸漬過(guò)乙烯基樹(shù)脂膠液的纖維增強(qiáng)材料環(huán)向纏繞在輪廓板外側(cè)，將該輪廓板壓實(shí)；

成型后的夾心復(fù)合材料管件所用的固化裝置為玻璃鋼管道固化機(jī)或帶旋轉(zhuǎn)裝置的固化爐中任一種；其中，所用的玻璃鋼管道固化機(jī)為DLXZ-4M固化機(jī)，帶旋轉(zhuǎn)裝置的固化爐為DLGH-4M固化爐。

在室溫為25℃或以上的環(huán)境中，將夾心復(fù)合材料管件同其纏繞模具一起置于玻璃鋼管道固化機(jī)上室溫固化成型；其固化過(guò)程處于低速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，低速旋轉(zhuǎn)速度為10-20r/min，固化時(shí)間為4-6小時(shí)。

在室溫低于25℃的條件下，將內(nèi)蒙皮、輪廓板與外蒙皮復(fù)合成型的管件同其纏繞模具一起置于帶旋轉(zhuǎn)裝置的固化爐中加熱固化成型；其固化過(guò)程處于低速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，低速旋轉(zhuǎn)速度為10-20r/min，固化溫度為70-90℃，固化時(shí)間為2-4小時(shí)。