拉挤管材制造技术

一种拉挤管材，所述拉挤管材为空心的管状结构，其管壁至少包括环向纤维增强层和轴向纤维增强层，以及编织形成于最外层的二维纤维编织层。所述管材中至少一层沿周向为连续结构。本实用新型专利技术的管材为一层一层地编织或缠绕或排布而成，各层之间不存在预浸料数值含量高、在成型过程中层间容易出现分层现象、抗冲击性能差等问题。且本实用新型专利技术的所述管材中至少一层沿周向是结构连续的，无接缝或断层，力学性能优良且稳定。此外，在缠绕或排布外层时，会对内层形成一个均匀的压力，增强层间结合，有效解决了传统拉挤产品环向强度低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种拉挤管材及其制造设备。
技术介绍
拉挤成型是复合材料成型工艺中的一种特殊工艺，生产过程能够实现完全自动化，生产效率高，具有纤维含量高、力学性能优良且稳定、能耗少等优点。然而，传统的拉挤成型工艺使得传统的拉挤产品具有环向强度低等缺陷。为解决上述的强度问题，常采用多层纤维复合成型管材，如依次通过单层纤维卷制包裹的方式，形成多层纤维复合管材。但是此方式形成的管材，卷层需要使用预浸料，成本高，且预浸料数值含量高，在成型过程中层间容易出现分层现象，抗冲击性能差。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提出一种拉挤管材及其制造设备，以解决上述问题。一种拉挤管材，所述拉挤管材为空心的管状结构，其管壁至少包括：环向纤维增强层和轴向纤维增强层，以及编织形成于最外层的二维纤维编织层；所述管材中至少一层沿周向为连续结构。进一步地，所述管壁的由内至外的顺序依次包括环向纤维增强层、轴向纤维增强层和二维纤维编织层。进一步地，所述环向纤维增强层和所述二维纤维编织层沿周向均为连续结构。进一步地，所述环向纤维增强层由至少一根纤维环向缠绕而成。进一步地，所述环向纤维增强层的缠绕角度为80°-90°。进一步地，所述二维纤维编织层由至少两根纤维编织而成。进一步地，所述二维纤维编织层的编织角度为20°-70°。进一步地，所述轴向纤维增强层包括多根轴向平行的纤维。进一步地，所述拉挤管材的管壁厚度为大于或等于0.5mm。进一步地，所述轴向纤维增强层以及所述二维纤维编织层中的纤维层分别选自如下至少一种：碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、或芳纶纤维。进一步地，所述拉挤管材的管壁的每层纤维层上均设有树脂材料。进一步地，所述树脂材料为热固性树脂，所述热固性树脂选自环氧树脂、聚酯树脂、乙烯基树脂、或酚醛树脂中的其中一种。一种拉挤管材的制造设备，包括：模芯；固定台，用于固定所述模芯；以及沿所述模芯的长度方向依次设置的缠绕机和纱架以及编织机，或沿所述模芯的长度方向依次设置的纱架和缠绕机以及编织机。进一步地，沿所述模芯依次设置有：缠绕机，用于按预定的缠绕角度在所述模芯上缠绕纤维；纱架，用于引入轴向纤维；以及编织机，用于按照预定的编织角度在最外层编织二维编织纤维。进一步地，所述制造设备还包括：分别设置在所述缠绕机、纱架以及编织机之后的注胶机。进一步地，所述制造设备在上述元件之后沿模芯的长度方向还依次设置有成型模具、牵引机和切割机。进一步地，所述成型模具的加热段为三段或四段式梯度升温。进一步地，所述成型模具的加热方式采用加热板式或加热块式。进一步地，所述牵引机采用如下任意一种：履带式牵引机、液压式牵引机、丝杠式牵引机。进一步地，所述模芯为圆形、椭圆形、或多边形中的任意一种。进一步地，所述缠绕机的缠绕角度为80°-90°。进一步地，所述编织机的编织角度为20°-70°。本技术提供的拉挤管材采用了在线编织缠绕拉挤的工艺，可以实现具有高环向强度复合材料拉挤管材的连续生产，生产效率高。本技术的管材为一层一层地编织或缠绕或排布而成，各层之间不存在预浸料数值含量高、在成型过程中层间容易出现分层现象、抗冲击性能差等问题。且本技术的所述管材中至少一层沿周向是结构连续的，无接缝或断层，力学性能优良且稳定。此外，在缠绕或排布外层时，会对内层形成一个均匀的压力，增强层间结合，有效解决了传统拉挤产品环向强度低的问题。附图说明图1是本技术实施例的一种拉挤管材的局部剖视图。图2是图1的拉挤管材的横截面结构示意图。图3是本技术实施例的一种拉挤管材的制造设备的排布示意图。图4是本技术一种实施例的拉挤管材的的流程示意图。图5是本技术另一种实施例的拉挤管材的的流程示意图。主要元件符号说明 拉挤管材100环向纤维增强层11轴向纤维增强层12二维纤维编织层13制造设备200模芯21模具固定台22缠绕机23第一注胶机241第二注胶机242第三注胶机243纱架25编织机26成型模具27牵引机28切割机29制备方法400、500步骤401-402、501-505如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。具体实施方式需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。为解决传统的拉挤成型工艺使得传统的拉挤产品具有环向强度低等缺陷，以及以现有方式形成的管材，卷层需要使用预浸料，成本高，且预浸料数值含量高，在成型过程中层间容易出现分层现象，抗冲击性能差等问题，本技术实施例提供一种拉挤管材，所述拉挤管材为空心的管状结构，其管壁至少包括环向纤维增强层和轴向纤维增强层，以及编织形成于最外层的二维纤维编织层。所述管材中至少一层沿周向为连续结构。本实施方式中，环向纤维增强层和二维纤维编织层均沿周向连续，即其横截面无接缝或断层。此结构可保证拉挤管材在周向的强度，在受外力冲击时周向无受力薄弱点。在其中一些实施例中，所述管壁的由内至外的顺序依次包括环向纤维增强层、轴向纤维增强层和二维纤维编织层。基于上述拉挤管材，本技术实施例还提供一种拉挤管材的制造设备，包括模芯；固定台，用于固定所述模芯；以及沿所述模芯的长度方向依次设置的缠绕机和纱架以及编织机，或沿所述模芯的长度方向依次设置的纱架和缠绕机以及编织机。在其中一些实施例中，沿所述模芯依次设置有：缠绕机，用于按预定的缠绕角度在所述模芯上缠绕纤维；纱架，用于引入轴向纤维；以及编织机，用于按照预定的编织角度在最外层编织二维编织纤维。在其中一些实施例中，所述制造设备还包括分别设置在所述缠绕机、纱架以及编织机之后的注胶机。在其中一些实施例中，所述制造设备在上述元件之后沿模芯的长度方向还依次设置有成型模具、牵引机和切割机。在其中一些实施例中，所述缠绕机的缠绕角度为80°-90°，所述编织机的编织角度为20°-70°。本技术的管材为一层一层地编织或缠绕或排布而成，各层之间不存在预浸料数值含量高、在成型过程中层间容易出现分层现象、抗冲击性能差等问题。且本技术的所述管材中至少一层沿周向是结构连续的，无接缝或断层，力学性能优良且稳定。此外，在缠绕或排布外层时，会对内层形成一个均匀的压力，增强层间结合，有效解决了传统拉挤产品环向强度低的问题。具体地，请参阅图1-2，本技术提供一种拉挤管材100。在本实施方式中，所述拉挤管材100为空心的管状结构，其管壁至少包括环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拉挤管材，所述拉挤管材为空心的管状结构，其管壁至少包括：环向纤维增强层和轴向纤维增强层，以及编织形成于最外层的二维纤维编织层；所述管材中至少一层沿周向为连续结构。

【技术特征摘要】
1.一种拉挤管材，所述拉挤管材为空心的管状结构，其管壁至少包括：环向纤维增强层和轴向纤维增强层，以及编织形成于最外层的二维纤维编织层；所述管材中至少一层沿周向为连续结构。2.如权利要求1所述的拉挤管材，其特征在于：所述管壁的由内至外的顺序依次包括环向纤维增强层、轴向纤维增强层和二维纤维编织层。3.如权利要求2所述的拉挤管材，其特征在于：所述环向纤维增强层和所述二维纤维编织层沿周向均为连续结构。4.如权利要求2所述的拉挤管材，其特征在于：所述环向纤维增强层由至少一根纤维环向缠绕而成。5.如权利要求4所述的拉挤管材，其特征在于：所述环向纤维增强层的缠绕角度为80°-90°。6.如权利要求2所述的拉挤管材，其特征在于：所述二维纤维编织层由至少两根纤维编织而成。7.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金明，唐若辰，涂岳耀，陶冶，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44