[發明專利]一種加熱固化成型裝置及使用其制備纖維纏繞金屬內襯復合容器的方法

有效

• 申請號: 201410203418.2
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN103978591A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 許家忠;喬明;尤波;楊紅紅;楊海
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B29C35/04
• 分類號: B29C35/04;B29L22/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種加熱固化成型裝置，其特征在于它包括加熱芯管(1)、導流歧管(2)、加熱氣囊(3)、旋轉接頭、空氣壓縮機(7)和加熱器(8)；

所述的旋轉接頭包括旋轉接頭第一進氣口(6-1)、旋轉接頭第二進氣口(6-2)和旋轉接頭出氣口(6-3)；加熱芯管(1)的頂端與旋轉接頭第二進氣口(6-2)相連通；加熱芯管(1)上設置與其相連通的導流歧管(2)，且導流歧管(2)從加熱芯管(1)的頂部至導流歧管(2)的底部逐漸增多；

加熱芯管(1)的周圍包覆帶有氣囊小孔(4)的加熱氣囊(3)，且加熱芯管(1)的軸心線與加熱氣囊(3)的軸心線為同一軸心線；氣囊小孔(4)設置在加熱氣囊(3)的外表面上，且氣囊小孔(4)從加熱氣囊(3)的頂部至加熱氣囊(3)的底部逐漸增多；

加熱器(8)的進氣口與空氣壓縮機(7)的排氣口連通，加熱器(8)的排氣口與旋轉接頭第一進氣口(6-1)相連通；空氣壓縮機(7)的進氣口與旋轉接頭出氣口(6-3)相連通。

2.根據權利要求1所述的一種加熱固化成型裝置，其特征在于導流歧管(2)與加熱芯管(1)之間的角度變化為距離加熱芯管(1)的頂部1/10加熱芯管(1)長度處設置的導流歧管(2)與加熱芯管(1)的軸心線所成的角度為30°～45°，距離加熱芯管(1)的頂部1/10加熱芯管(1)長度處至距離加熱芯管(1)的頂部2/25加熱芯管(1)長度處，導流歧管(2)與加熱芯管(1)的軸心線所成的角度均勻遞增，角度為45°～85°，距離加熱芯管(1)的頂部1/25加熱芯管(1)長度處，導流歧管(2)與加熱芯管(1)的軸心線所成的角度為90°，加熱芯管(1)的底部設置的導流歧管(2)與加熱芯管(1)的軸心線所成的角度為0°。

3.根據權利要求1所述的一種加熱固化成型裝置，其特征在于加熱芯管(1)的材質為鋼或鋁。

4.根據權利要求1所述的一種加熱固化成型裝置，其特征在于導流歧管(2)的材質為鋼或鋁。

5.根據權利要求1所述的一種加熱固化成型裝置，其特征在于加熱氣囊(3)的材質為編織布。

6.使用權利要求1所述的加熱固化成型裝置制備纖維纏繞金屬內襯復合容器的方法，其特征在于具體是按以下步驟完成的：

一、固定：將加熱芯管(1)和加熱氣囊(3)插入到金屬內襯內部，將金屬內襯固定在纏繞機的主軸上，且金屬內襯頂端與旋轉接頭相連通；

二、纏繞：設定纏繞工藝參數，啟動纏繞機主軸旋轉，在纏繞小車帶動下將浸漬樹脂的纖維按設定的工藝纏繞到金屬內襯上，得到浸漬樹脂的纖維纏繞金屬內襯的復合容器；

三、加熱固化：啟動空氣壓縮機(7)和加熱器(8)，經過空氣壓縮機(7)和加熱器(8)后的熱壓縮氣體從旋轉接頭第一進氣口(6-1)通入到加熱芯管(1)中，熱壓縮氣體通過導流歧管(2)進入到加熱氣囊(3)中，再通過加熱氣囊(3)上的氣囊小孔(4)進入到浸漬樹脂的纖維纏繞的金屬內襯與氣囊之間的夾腔里，通過金屬內襯對浸漬樹脂的纖維進行加熱固化，再經旋轉接頭出氣口(6-3)回流至空氣壓縮機(7)中，重新進行循環和加熱固化；

四、降溫：浸漬樹脂的纖維固化完成后得到纖維纏繞金屬內襯復合容器，待纖維纏繞金屬內襯復合容器的溫度降至室溫，將纖維纏繞金屬內襯復合容器從主軸上卸下，將加熱芯管(1)和加熱氣囊(3)從纖維纏繞金屬內襯復合容器中取出，即完成了纖維纏繞金屬內襯復合容器的制備。

7.根據權利要求6所述的制備纖維纏繞金屬內襯復合容器的方法，其特征在于步驟一中所述的浸漬樹脂為環氧樹脂或酚醛樹脂。

8.根據權利要求6所述的制備纖維纏繞金屬內襯復合容器的方法，其特征在于步驟一中所述的纖維為碳纖維或玻璃鋼纖維。

9.根據權利要求6所述的制備纖維纏繞金屬內襯復合容器的方法，其特征在于步驟三中所述的加熱固化的溫度為80℃～180℃，固化的時間為30min～120min。

10.使用權利要求1所述的加熱固化成型裝置制備纖維纏繞金屬內襯復合容器的方法，其特征在于具體是按以下步驟完成的：

首先將加熱芯管(1)和加熱氣囊(3)插入到復合容器金屬內襯內部，再將金屬內襯固定在纏繞機的主軸上，然后設定纏繞工藝參數，且金屬內襯頂端與旋轉接頭相連通；同時啟動纏繞機主軸旋轉、空氣壓縮機(7)和加熱器(8)，在纏繞小車帶動下將浸漬樹脂的纖維按設定的工藝纏繞到金屬內襯上，得到浸漬樹脂的纖維纏繞的金屬內襯，且經過空氣壓縮機(7)和加熱器(8)后的熱壓縮氣體從旋轉接頭第一進氣口(6-1)通入到加熱芯管(1)中，熱壓縮氣體通過導流歧管(2)進入到加熱氣囊(3)中，再通過加熱氣囊(3)上的氣囊小孔(4)進入到浸漬樹脂的纖維纏繞的金屬內襯與加熱氣囊(3)之間的夾腔里，通過金屬內襯對浸漬樹脂的纖維進行加熱固化，再經旋轉接頭出氣口(6-3)回流至空氣壓縮機(7)中，重新進行循環和加熱固化；浸漬樹脂的纖維固化完成后得到纖維纏繞金屬內襯復合容器；將纖維纏繞金屬內襯復合容器從纏繞機的主軸上卸下，將加熱芯管(1)和加熱氣囊(3)從纖維纏繞金屬內襯復合容器中取出，即完成了纖維纏繞金屬內襯復合容器的制備。