[實用新型]微波混合加熱加壓裝置

有效

• 申請號: 201520141653.1
• 申請日: 2015-03-12
• 公開（公告）號: CN204547096U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 潘惠娟;李德華;向伯榮;李斌
• 申請（專利權）人: 湖南華冶微波科技有限公司
• 主分類號: B29C70/44
• 分類號: B29C70/44
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術領域

本實用新型涉及混合加熱加壓設備領域，特別地，涉及一種用于復合材料固化、用于夾層玻璃構件膠接、橡膠硫化和用于壓力蒸養生產的微波-熱風/蒸汽混合加熱加壓裝置。

背景技術

熱壓成型工藝具有制品質量易控、表面及內部質量一致性好，易于加工大尺寸型面復雜構件等優點，是目前國內生產夾層玻璃、橡膠硫化等膠接構件及玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維等樹脂基高強度復合材料構件的主要成型工藝，現已廣泛應用于化工、軍工、航空航天、電子電力、汽車、實驗室新材料合成等領域。

隨著上述應用行業對復合材料構件的大型化、結構復雜化要求，熱壓罐作為復合材料熱壓成型的關鍵設備，逐漸顯現出因溫度場不均勻導致復合材料構件固化不均勻、構件變形、性能下降等問題。

目前常用的優化熱壓罐溫度場的方法主要有兩種。

第一種方法是針對常規電加熱式熱壓罐作出的優化方案，即通過改變加熱導流的循環方式、增設保溫平臺和降低升溫速率等方式均化溫度場。由于上述方法的本質依然為由表及里的傳導過程，雖可在一定程度上減小構件內外的溫度梯度，但大大降低了生產效率、增加了生產成本；而且對于結構復雜的構件，固化過程中構件的某些位置依然難以被加熱，造成構件的品質下降。

第二種方法是采用微波加熱代替常規的電加熱方式。由于微波具有體加熱的特性，微波加熱無需通過由表及里的熱傳導過程而是通過自身材料介質損耗等方式自熱，可以是物料內外同時加熱。因此在理論上是優化復合材料構件加熱均勻性的有效方法。但是，隨著復合材料構件尺寸及厚度的增加，構件內部散熱慢而外部散熱快，從而會在構件中形成內高外低的反外溫度差，同樣不能解決復合材料構件固化處理溫場均勻性問題，從而導致構件受熱不均勻造成品質下降。

實用新型內容

本實用新型提供了一種微波與輔熱源微波混合加熱加壓裝置，以解決現有采用微波優化熱壓罐溫度場的方法，在處理大尺寸及大厚度復合材料構件時，構件內部散熱慢而外部散熱快，會在構件中形成內高外低的反外溫度差，同樣不能保持復合材料構件固化處理溫度場均勻性的技術問題。

根據本實用新型的一個方面，提供一種微波混合加熱加壓裝置，包括罐體，罐體上設有用于向罐體內腔饋入微波并使罐體內的物料產生自熱的微波發生器、用于向罐體內腔通入輔助調溫流體以調節物料外側溫度的流體輔助調溫裝置、用于將物料加熱固化過程中散發的氣體抽除的抽真空裝置以及用于向罐體內腔加壓并迫使物料緊密附著于物料放置位的加壓裝置，微波發生器朝向罐體內腔的微波饋入端、流體輔助調溫裝置的流體輸出端、物料表面或者物料內部中的至少一處設有用于實時監控溫度的溫度監控裝置。

進一步地，微波發生器、流體輔助調溫裝置、抽真空裝置、加壓裝置以及溫度監控裝置分別連接PLC控制器。PLC控制器根據溫度監控裝置輸出的溫度監控信息控制微波發生器和流體輔助調溫裝置，以實現自動調節罐體內腔的溫場均勻性和調節平衡罐體內腔中物料的內外溫度差。PLC控制器根據物料種類以及物料結構的工藝需要以調節控制抽真空裝置對物料周圍的抽真空程度，用以實現自動控制物料周邊的真空度，提高物料附著于物料放置位的穩定性，消除物料在加熱固化過程中散發氣體對物料處理過程中造成的影響。可選地，物料周圍包裹有一層阻隔層，抽真空裝置直接作用于阻隔層內，用于控制對包裝物料的阻隔層內的抽真空程度。PLC控制器根據物料種類以及物料結構的工藝需要以調節控制加壓裝置對罐體內腔的加壓程度，用以實現自動控制罐體內腔的壓力，實現物料緊密貼合和緊密附著于物料放置位上。可選的，物料放置于模具上。

進一步地，微波發生器包括用于發出微波的微波源、用于將微波源發出的微波沿單向并呈環形輸送的環形器、連接在環形器的微波泄波端并用于消耗過量微波以保證微波源安全的水負載、連接在環形器的微波輸出端并用于將微波饋入罐體內腔的波導以及用于將波導饋入的微波轉變為振蕩微波并用于容納物料的諧振腔體。

進一步地，諧振腔體的外壁與罐體的內壁之間構成用于輔助調溫流體循環流動的循環風道。

進一步地，流體輔助調溫裝置包括用于產生輔熱流體的輔熱元件以及用于將輔熱流體或者冷流體送入罐體內腔的風機。

進一步地，輔熱元件采用熱風輔熱元件或者熱蒸汽輔熱元件；風機采用離心風機或者軸流風機；風機帶有驅動電機；流體輔助調溫裝置通過過渡法蘭密封連接在罐體上。

進一步地，罐體內腔中設有用于抑制微波對流體輔助調溫裝置的調溫功能進行干擾的抑波裝置。流體輔助調溫裝置的輔助調溫流體通過抑波裝置進入罐體內腔。