[發明專利]一種生產復合材料托輥的真空灌注工藝

在審

• 申請號: 201811448973.6
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109367070A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 李振;鹿海林;楚德軍;謝惠芝
• 申請（專利權）人: 山東泰氏新材料科技有限責任公司
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36;B29C70/54;B29L31/32
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

本發明公開了一種用于生產復合材料托輥的真空灌注工藝，先在灌注模具的筒體上依次鋪設玻璃纖維層和灌注輔材，所述灌注輔材包括脫模布、導流網和吸膠氈；依次鋪設脫模布、導流網和吸膠氈；通過在模具上下兩端設置樹脂通入管路和抽真空管路，將灌注樹脂在真空抽氣的作用下均質地透過玻璃纖維，采用這種方式制備的托輥材質均勻、致密，強度和剛度比橡膠、塑料托輥好；抗磨性能好，比塑料、橡膠托輥耐磨經用。

技術領域

本發明屬于復合材料托輥生產工藝技術領域，尤其涉及一種生產復合材料托輥的真空灌注工藝。

背景技術

托輥是皮帶運輸機的主要配件和易耗品，要求具備耐磨、重量輕和導電性能。現有托輥由無縫鋼管、橡膠或塑料三種材料制成，存在的主要缺點如下：1)鋼制托輥，鋼材的消耗量大，而且鋼制托輥重量大，電機所耗功率大；2)橡膠或塑料托輥，由于這些材料是絕緣的，輸送帶和托輥長期摩擦產生的靜電荷不能導入大地，電荷積累到一定程度時會產生火花，存在安全隱患，不適合用于防爆場所。

目前，復合材料構件的主流制作工藝之一為真空輔助灌注成型工藝(Vacuuminfusion process)。真空輔助灌注成型工藝具有投入成本低，易加工復雜形狀產品及大型結構制件。在風力葉片、船舶、航太與汽車工業等行業皆有重要的應用。現行真空輔助灌注成型工藝為:(1)依成品結構設計規劃鋪設玻璃纖維增強織物。(2)在增強織物表面鋪設導流網、導流管、進膠口進膠管、抽氣管及導流網，并將抽氣管連接至真空泵。(3)由真空泵運作，使灌注系統呈現系統內負壓。(4)灌注樹脂由負壓進入進膠管及導流管內，并浸潤玻璃纖維預成型體。(5)依照制程條件進行成品固化成型。

用非金屬材料代替鋼材制造托輥，是該領域內多年以來的研究課題，近年來，雖有如陶瓷、搪瓷、鑄石、塑料、玻璃鋼等非金屬材料制造托輥的報導，但因其綜合技術和經濟指標達不到推廣應用的程度，因此，尚未有采用復合材料通過真空灌注成型的工藝應用到托輥的生產中。

發明內容

本發明提供了采用真空灌注工藝生產復合材料托輥的技術，可以填補目前國內該領域的空白，采用該技術生產的托輥需要達到與鋼制托輥相同甚至更優越的性能，具體的技術方案如下：

一種用于生產復合材料托輥的真空灌注工藝，包括如下步驟：

第一步，架設灌注模具，所述灌注模具包括圓柱形筒體和架體，所述筒體兩端通過螺栓結構固定在架體上，所述灌注模具的筒體為空腔結構，在筒體的空腔內設置加熱裝置；

第二步，在灌注模具的筒體上依次鋪設玻璃纖維層和灌注輔材，所述灌注輔材包括脫模布、導流網和吸膠氈；依次鋪設一層脫模布、一層導流網和兩層吸膠氈；

第三步，在灌注輔材外側纏繞樹脂通入管路和真空抽氣管路，所述樹脂通入管路為蛇形管，所述抽氣管路通過蛇形管上的三通連接至蛇形管上；在抽氣管路上設置監測真空度的真空表，在真空抽氣管路的出口端連接真空泵，控制真空膜內真空度在0.4MPa以上；

第四步，在最外層鋪設真空膜，真空膜覆蓋模具筒體兩端，防止灌注的樹脂溢出，并在真空膜對向的兩端留置抽氣管的通路，形成真空灌注系統；

第五步，利用筒體空腔內的加熱裝置加熱灌注系統，達到一定溫度后，開啟真空泵對系統抽真空；

第六步，將樹脂混合物，通過樹脂通入管路注入到真空灌注系統；

第七步，完成灌注后，關閉真空泵，停止樹脂和固化劑的注入；

第八步，維持真空狀態30-60分鐘，而后恢復常壓，在60～65℃加熱固化成型；

第九步，脫模后進行后續處理，包括與軸承座、卡簧、擋圈、密封圈、軸承組裝成托輥終產品。

優選的，所述筒體空腔內加熱裝置為電加熱結構，控制灌注系統的溫度在30-40℃范圍內。