[發明專利]一種泵用碳纖維聚醚醚酮復合材料泵體及葉輪一體成型的制造方法

有效

• 申請號: 202010958638.1
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN111976128B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 殷艾伯特
• 申請（專利權）人: 殷艾伯特
• 主分類號: B29C64/10
• 分類號: B29C64/10;B29C64/314;B29C45/00;B33Y10/00;B33Y40/10;B33Y70/00;B33Y70/10;C08L61/16;C08K7/06;B29L31/08
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李銀姬;李馨

本發明提供一種泵用碳纖維聚醚醚酮復合材料泵體及葉輪一體成型的制造方法。本發明包括如下步驟：將碳纖維散絲浸入潤濕分散劑中10?15分鐘，之后使用切絲機將浸潤后的碳纖維散絲短切至預設長度；在熱熔釜中，將聚醚醚酮原料加熱到360℃?380℃，使之變為熔融狀態，保持5?6分鐘；將碳纖維短切絲與熔融狀態聚醚醚酮按照預設比例混合，通過攪拌器進行攪拌，之后靜置預設時間；將制備的材料通過3D打印或是注塑成型的方法進行泵體的一體成型制作以及葉輪的一體成型制作。本發明極大的降低了復合材料泵體及葉輪成型工藝的復雜程度，一體成型、無熔接或螺栓緊固連接問題，增強了泵體及葉輪結構強度，避免出現結構強度低、承壓變形、開裂、泄漏等問題。

技術領域

本發明涉及一種泵用碳纖維聚醚醚酮復合材料泵體及葉輪一體成型的制造方法。

背景技術

泵是一種通用機械，種類多、應用廣。目前艦船、高鐵上使用的泵普遍采用金屬材質，金屬材質的泵存在振動大、噪音大、重量相對較重等問題。而艦船、高鐵上用泵的要求是高強度、低振動、低噪音、重量越輕越好。

碳纖維聚醚醚酮增強復合材料泵恰好滿足了高強度、低振動、低噪音、重量輕的要求。碳纖維聚醚醚酮增強復合材料泵的主要部件泵體和葉輪采用碳纖維聚醚醚酮增強復合材料，是提高強度、降低振動和噪音、減輕重量的關鍵部件。目前碳纖維聚醚醚酮增強復合材料泵體、葉輪是采用分體結構分別成型后，再采用熔接或螺栓緊固的方式連接成為一體，造成制造工藝復雜、結構強度低、容易出現承壓變形、開裂、泄漏等問題。

發明內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種泵用碳纖維聚醚醚酮復合材料泵體及葉輪一體成型的制造方法。本發明采用的技術手段如下：

一種泵用碳纖維聚醚醚酮復合材料泵體及葉輪一體成型的制造方法，包括如下步驟：

步驟1、材料的配置與制作：

步驟11、將碳纖維散絲浸入潤濕分散劑中10-15分鐘，之后使用切絲機將浸潤后的碳纖維散絲短切至預設長度；

步驟12、在熱熔釜中，將聚醚醚酮原料加熱到360℃-380℃，使之變為熔融狀態，保持5-6分鐘；

步驟13、將碳纖維短切絲與熔融狀態聚醚醚酮按照預設比例混合，通過攪拌器進行攪拌，之后靜置預設時間；

步驟2、步驟13獲得的材料通過3D打印或是注塑成型的方法進行泵體的一體成型制作以及葉輪的一體成型制作。

進一步地，所述潤濕分散劑包括BYK-W 555助劑。

進一步地，當使用3D打印的方法時，所述步驟11中，碳纖維散絲的長度為1mm-1.2mm；所述步驟13具體包括：碳纖維短切絲與熔融狀態聚醚醚酮按32:68比例混合，使用三葉攪拌器，在300-350轉/分鐘的轉速下攪拌30分鐘。

進一步地，當使用3D打印的方法時，所述步驟13中，通過攪拌器進行攪拌，靜置預設時間后，還包括如下步驟：靜置5分鐘后加真空除氣泡，在真空度小于20毫巴的狀態下保持30分鐘。

進一步地，當使用3D打印的方法時，所述步驟2具體包括如下步驟：

步驟a21、使用擠壓機將步驟13得到的材料按直徑2mm規格擠壓成條形匝態；

步驟a22、將已經制作好的條形匝態的碳纖維聚醚醚酮增強復合材料裝載到3D打印機上，從計算機中讀取待打印的泵體3D圖紙；3D打印機預熱后，開始打印泵體，打印過程中的打印順序為泵體入口法蘭、出口法蘭和蝸殼、連接法蘭；