一种组合模具及应用其制备固体浮力材料的方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种组合模具及应用其制备固体浮力材料的方法，其中该组合模具包括：模具及至少一个柔性膜；所述模具包括：至少设置有一个端口的筒身，与端口对应的端盖，及至少两个用于抽真空的真空口，且至少一个真空口位于端盖上；所述柔性膜与模具彼此相分离，当端盖覆盖与其对应的端口时，所述柔性膜置于至少一个端口与该端盖之间，用于将该端口与端盖分隔。采用本发明专利技术提供的组合模具制备固体浮力材料时，所得到的坯体无须在模具中加压固化，可以在固化前脱膜，避免了固化后脱模比较困难、脱模后的模具需要清洗的问题。

A Composite Mould and Its Application in the Preparation of Solid Buoyancy Materials

The embodiment of the present invention provides a combined die and a method for preparing solid buoyancy material by using it, in which the combined die comprises a die and at least one flexible film; the die comprises a cylinder body with at least one port, an end cap corresponding to the port, and at least two vacuum openings for vacuum pumping, and at least two vacuum openings for vacuum pumping. A vacuum opening is located on the end cover; the flexible film and the die are separated from each other, and when the end cover covers the corresponding port, the flexible film is placed between at least one port and the end cover for separating the port from the end cover. When the solid buoyancy material is prepared by the combined die provided by the invention, the green body obtained does not need to be solidified under pressure in the die, and can be stripped before solidification, thus avoiding the difficulty of stripping after solidification and the need to clean the die after demoulding.

【技术实现步骤摘要】
一种组合模具及应用其制备固体浮力材料的方法
本专利技术涉及浮力材料制备
，特别是涉及一种组合模具及应用其制备固体浮力材料的方法。
技术介绍
随着海洋开发科学的兴起和发展,人类对海底世界的探索越来越多,潜入深度越来越深,迫切需要能应用于深海的浮力材料,以保证深水设备的安全使用。所以，从20世纪60年代就开始，国内外就开始了对高强度浮力材料的研究。专利200610043524.4公开了一种深海用可加工固体浮力材料及其制备方法。该方法是将空心玻璃微珠和环氧树脂在80-100℃下于捏合机中搅拌混合，放入模具中加压升温固化，其适用深度为4000米。专利200910174576.9公开了一种可加工固体浮力材料及其制备方法。在加热条件下将环氧树脂、固化剂等和空心玻璃微珠混合，糅合后填入模具中固化，固化时间需40小时。上述制备浮力材料的方法中，均需要将捏合后的物料转移到模具中；加压压至成型后在模具中加压固化，脱模。由于固化需在模具中进行，即使把模具抛光并涂抹脱模剂，固化后的环氧树脂等树脂仍然会与模具的一些区域，特别是边角等位置有较强的结合，导致脱模比较困难。而且，固化后脱模，模具上会残留一些固化后的树脂，因此还涉及模具的清洗和抛光过程。因此，上述制备浮力材料的方法的生产效率较低，劳动强度也较大。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种组合模具及应用其制备固体浮力材料的方法，以解决现有的制备浮力材料的方法固化后脱模比较困难，脱模后的模具需要清洗的问题。具体技术方案如下：一种组合模具，包括：模具及至少一个柔性膜；所述模具包括：至少设置有一个端口的筒身，与端口对应的端盖，及至少两个用于抽真空的真空口，且至少一个真空口位于端盖上；所述柔性膜与模具彼此相分离，当端盖覆盖与其对应的端口时，所述柔性膜置于至少一个端口与该端盖之间，用于将该端口与端盖分隔。具体地，所述筒身设置有两个端口，且两个端口对应的端盖上均设置有真空口；所述两个端口分别设置于所述筒身的两个顶面；或一个端口设置于筒身的顶面，另一端口设置于筒身的侧壁。具体地，所述筒身的横截面的形状为梯形，且筒身的两个顶面对应于梯形的上、下底。具体地，所述筒身设置有至少三个端口，且至少三个端口对应的端盖上设置有真空口；所述至少三个端口包括设置于顶面的顶面端口和侧壁端口；顶面端口的数量为一个或两个。具体地，当顶面端口的数量为两个时，所述筒身的横截面的形状为两端大、中间段小的哑铃形。具体地，还包括：置于至少一个端盖的内侧端面上的多孔隔板，且所述多孔隔板与真空口相对应。具体地，还包括：置于模具内侧壁和/或端盖与柔性膜之间的、可充液体的橡胶囊。本专利技术还提供了一种应用前述的模具制备固体浮力材料的方法，包括：(1)获得用于制备固体浮力材料的原料混合物；(2)将所述原料混合物置于所述模具中，所有的端盖覆盖与其对应的端口，且至少一个设置有真空口的端盖与其对应的端口之间设置有柔性膜，以使原料混合物与该端盖上的真空口分隔，该真空口为第二真空口，设置第二真空口的端盖为第二端盖；未通过柔性膜与原料混合物分隔的真空口为第一真空口；(3)通过第二真空口对模具内部抽真空处理，使柔性膜与第二端盖之间的真空度达到第一阈值；通过至少一个第一真空口对模具内部抽真空处理，使模具内部原料混合物的真空度达到第二阈值；通过所述至少一个第二端盖的真空口使模具内部与大气连通；之后将所述至少一个第二端盖与模具的筒身分离；(4)通过至少一个所述第二端盖对应的端口向原料混合物施加压力，使所述原料混合物形成坯体；(5)将坯体与模具及柔性膜分离；(6)将坯体固化处理，得到所述固体浮力材料。具体地，当第一真空口设置于端盖之上时，该端盖为第一端盖；所述步骤(3)为：(3)通过第二端盖的第二真空口对模具内部抽真空处理，使柔性膜与第二端盖之间的真空度达到第一阈值；再通过第一端盖的第一真空口对模具内部抽真空处理，使模具内部原料混合物的真空度达到第二阈值；通过所述第二端盖的第二真空口使模具内部与大气连通；之后将所述第二端盖与模具的筒身分离。具体地，当模具的筒身设置有两个端口时，位于筒身顶面的一个端口对应的端盖为第二端盖；另一个端口对应的端盖为第一端盖。具体地，当模具的筒身设置有两个端口，且所述筒身横截面的形状为梯形，且筒身的的两个顶面对应于梯形的上底和下底时，位于下底的端口对应的端盖为第二端盖；位于上底的端口对应的端盖为第一端盖。具体地，当模具的筒身设置有至少三个端口；包括设置于顶面的顶面端口和侧壁端口时，所述第二端盖至少包括一个顶面端口对应的端盖；所述第一端盖至少包括一个侧壁端口对应的端盖。具体地，当顶面端口的数量为两个，且所述筒身的横截面的形状为两端大、中间段小的哑铃形时，两顶面端口对应的端盖为第二端盖；侧壁端口对应的端盖为第一端盖。具体地，在步骤(4)向原料混合物施加压力之后还包括：重复进行步骤(2)-(4)。具体地，步骤(4)中，所述压力通过压力机施加；优选地，向原料混合物施加压力达到第三阈值；更优选地，所述压力机的压头的尺寸小于第二端盖对应端口的尺寸。具体地，所述模具还包括置于模具内侧壁和/或端盖与柔性膜之间的可充液体的橡胶囊，在步骤(3)之后，还包括：向橡胶囊内部填充压力值达到第四阈值的液体，优选地，所述第四阈值为0.2-3MPa。具体地，在将所述原料混合物置于所述模具中之前，在所述第一端盖对应的筒身内侧填充有填料，以使筒身内侧形成预设的形状。采用本专利技术提供的组合模具制备固体浮力材料时，所得到的坯体无须在模具中加压固化，可以在固化前脱膜，避免了固化后脱模比较困难、脱模后的模具需要清洗的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的第一种组合模具示意图；图2为本专利技术提供的第二种组合模具示意图；图3为本专利技术提供的第三种组合模具示意图；其中，图1至图3中各部分名称与相应附图标记之间的对应关系为：筒身01、第二端盖02、第一端盖03、第二真空口04b、第一真空口04a、柔性膜05、原料混合物06及填料07。具体实施方式本专利技术首先提供了一种组合模具，包括：模具及至少一个柔性膜；所述模具包括：至少设置有一个端口的的筒身，与端口对应的端盖；及至少两个用于抽真空用的真空口，且至少一个真空口位于端盖上；需要说明的是，至少另一个真空口可选择性地设置于筒身。所述柔性膜与模具彼此相分离，当端盖覆盖与其对应的端口时，所述柔性膜置于至少一个端口与该端盖之间，用于将该端口与端盖分隔。需要说明的是，本专利技术中的模具，其所形成的模腔的具体形态可以参照现有的制备固体浮力材料时使用的模具来实现；模腔的具体形态不构成对本专利技术的限定。例如，模腔的具体形态可以为圆筒形、方筒形及其它异形结构；模具的材质可以采用与其它的固体浮力材料制备方法所采用的模具相同的材质，如钢、铁等硬质金属。在本专利技术的具体实施方式中，各端盖与筒身彼此可以是分离的。在需要的情况下，可以将各端盖覆盖在筒身的各端口，以实现对各端口的密封。当然，各端盖与筒身彼此也可以活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合模具，其特征在于，包括：模具及至少一个柔性膜；所述模具包括：至少设置有一个端口的筒身，与端口对应的端盖，及至少两个用于抽真空的真空口，且至少一个真空口位于端盖上；所述柔性膜与模具彼此相分离，当端盖覆盖与其对应的端口时，所述柔性膜置于至少一个端口与该端盖之间，用于将该端口与端盖分隔。

【技术特征摘要】
1.一种组合模具，其特征在于，包括：模具及至少一个柔性膜；所述模具包括：至少设置有一个端口的筒身，与端口对应的端盖，及至少两个用于抽真空的真空口，且至少一个真空口位于端盖上；所述柔性膜与模具彼此相分离，当端盖覆盖与其对应的端口时，所述柔性膜置于至少一个端口与该端盖之间，用于将该端口与端盖分隔。2.如权利要求1所述的组合模具，其特征在于，所述筒身设置有两个端口，且两个端口对应的端盖上均设置有真空口；所述两个端口分别设置于所述筒身的两个顶面；或一个端口设置于筒身的顶面，另一端口设置于筒身的侧壁。3.如权利要求2所述的组合模具，其特征在于，所述筒身的横截面的形状为梯形，且筒身的两个顶面对应于梯形的上、下底。4.如权利要求1所述的组合模具，其特征在于，所述筒身设置有至少三个端口，且至少三个端口对应的端盖上设置有真空口；所述至少三个端口包括设置于顶面的顶面端口和侧壁端口；顶面端口的数量为一个或两个。5.如权利要求4所述的组合模具，其特征在于，当顶面端口的数量为两个时，所述筒身的横截面的形状为两端大、中间段小的哑铃形。6.如权利要求1所述的组合模具，其特征在于，还包括：置于至少一个端盖的内侧端面上的多孔隔板，且所述多孔隔板与真空口相对应。7.如权利要求1所述的组合模具，其特征在于，还包括：置于模具内侧壁和/或端盖与柔性膜之间的、可充液体的橡胶囊。8.一种应用权利要求1-7中任一项所述的模具制备固体浮力材料的方法，其特征在于，包括：(1)获得用于制备固体浮力材料的原料混合物；(2)将所述原料混合物置于所述模具中，所有的端盖覆盖与其对应的端口，且至少一个设置有真空口的端盖与其对应的端口之间设置有柔性膜，以使原料混合物与该端盖上的真空口分隔，该真空口为第二真空口，设置第二真空口的端盖为第二端盖；未通过柔性膜与原料混合物分隔的真空口为第一真空口；(3)通过第二真空口对模具内部抽真空处理，使柔性膜与第二端盖之间的真空度达到第一阈值；通过至少一个第一真空口对模具内部抽真空处理，使模具内部原料混合物的真空度达到第二阈值；通过所述至少一个第二端盖的真空口使模具内部与大气连通；之后将所述至少一个第二端盖与模具的筒身分离；(4)通过至少一个所述第二端盖对应的端口向原料混合物施加压力，使所述原料混合物形成坯体；(5)将坯体与模具及柔性膜分离；(6)将坯体固化处理，得到所述固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴平伟，戴金辉，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东,37