[發明專利]一種碳纖維復合材料風缸的制備方法

有效

• 申請號: 202111585221.6
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN114383037B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 尚武林;趙祖強;劉云峰;崔文宇;董海濤;王成;羅明豐;葛海濤
• 申請（專利權）人: 連云港神鷹復合材料科技有限公司;南京滬成鐵路機車車輛配件有限公司
• 主分類號: F17C3/12
• 分類號: F17C3/12;F17C13/00;B29D22/00
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所 32255
• 代理人: 王彥明

1.一種碳纖維復合材料風缸的制備方法，其特征在于：

所述碳纖維復合材料風缸由內膽、管座、復合材料層、把手組成，復合材料層由內向外分為承壓層和防護層，其制備步驟如下：

內膽制作，采用吹塑工藝將管座和塑料內膽成型到一起；

承壓層制作，采用門式四維纏繞設備，以連續碳纖維為主要原材料，通過濕法浸膠、預浸絲或預浸帶的方式在內膽外側纏繞復合材料承壓層；

防護層制作，采用門式四維纏繞設備，以連續玻璃纖維為主要原材料，通過濕法浸膠、預浸絲或預浸帶的方式在承壓層外側纏繞復合材料防護層；

固化成型，將纏繞后的承壓層和防護層在室溫下長時間固化或加熱快速固化，以使復合材料層達到足夠的強度；

把手安裝，首先將把手及對應安裝的防護層表面進行局部粗化，然后用丙酮將粗化表面擦拭干凈，干燥后表面涂覆雙組分環氧結構膠并對接到一起，并用膠帶固定，待表固后再在把手的法蘭外側手糊一定厚度的玻璃纖維復合材料層；

表面處理，按產品標識及外觀要求對風缸表面進行打磨、噴漆及貼標處理；

所述的內膽為塑料材質是高密度聚乙烯、聚對苯二甲酸二醇酯、聚苯硫醚、聚甲醛中的任意一種，采用吹塑工藝一次性成型而成，管座為帶內螺紋且根部法蘭的結構，法蘭上設計有溝槽，法蘭結構嵌入到內膽中形成相互咬合的作用，管座在內膽成型時一體成型上去；

所述內膽側壁處管座外側螺接有帶錐度的尖子，在纏繞承壓層及防護層時，連續纖維能被尖子順利分開并滑移到管座兩側，不至于導致纖維架橋到管座上，從而實現工藝的連續性。

2.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料風缸的制備方法，其特征在于：所述的管座為金屬材質，為碳鋼、不銹鋼、銅、鋁合金、鈦合金中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料風缸的制備方法，其特征在于：所述的承壓層為碳纖維復合材料材質、玻璃纖維復合材料、玄武巖纖維復合材料、石英纖維復合材料或芳綸纖維復合材料中的一種或兩種以上的復合體。

4.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料風缸的制備方法，其特征在于：所述的防護層材質是玻璃纖維、玄武巖纖維、石英纖維、芳綸纖維或高強聚乙烯纖維復合材料中的任意一種。

5.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料風缸的制備方法，其特征在于：所述的把手是金屬或復合材料材質，單獨加工而成，根部設計有法蘭，通過膠粘的方式粘接到防護層上，并在法蘭外面手糊玻璃纖維復合材料層以進一步提高連接強度。

6.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料風缸的制備方法，其特征在于：所述的內膽壁厚在0.5～3mm，承壓層壁厚在1～3mm，防護層壁厚在0.5～2mm。

7.根據權利要求5所述的碳纖維復合材料風缸的制備方法，其特征在于：所述的膠粘用的膠黏劑為雙組分環氧結構膠，能夠滿足室溫固化要求，手糊的玻璃纖維復合材料層厚度在0.5～2mm之間，手糊的玻璃纖維復合材料層直徑應是把手法蘭直徑的1.5～3倍。