Induction welding equipment and method for thermoplastic resin matrix composites with built-in electromagnetic materials belongs to the field of material forming and manufacturing. The invention solves the problems of induction welding materials and equipment. The invention has the following innovative points: in material aspect, the production of thermoplastic resin matrix composites adopts lamination forming technology, and in the process of pressing between layers, iron-based ferromagnetic materials are added to form composite welding parts. In the aspect of welding equipment, the improvement of induction welding equipment is carried out to realize the axial pressure, control the distance between the joints according to the need, and realize the efficient welding of induction welding. Welding method: Firstly, the pressure equipment is used to pre-press the welded composite material, and then the induction coil is connected to generate electromagnetic field to heat the built-in electromagnetic material. The invention reduces the requirement of treating weld size by induction welding, improves welding quality and efficiency, reduces energy consumption, simplifies welding equipment, reduces one-time investment of equipment and production cost.
【技术实现步骤摘要】
内置电磁材料的热塑性树脂基复合材料感应焊设备及方法
本专利技术涉及一种热塑性树脂基复合材料感应焊设备及方法,具体涉及一种内置电磁材料的热塑性树脂基复合材料感应焊设备及方法,属于材料成型、制造领域。
技术介绍
随着汽车制造、船舶、航空航天等领域的不断发展,对于减轻结构重量、节约经济成本、保证产品安全性能的要求越来越高,这使得“轻质轻量化”的概念应运而生,即在保证结构性能的同时将其由繁变简,由重变轻。通过采用高强树脂等材料代替钢铁的方法,可以在满足结构强韧性、耐疲劳性等前提下,尽可能多的降低重量。材料连接的质量很大程度上影响了产品的使用性能。感应焊接是连接热塑性树脂基复合材料的有效方法,然而目前用于感应焊的材料及感应焊设备存在以下问题:首先,在待焊材料方面,感应焊接方法需要在待焊材料界面处添加植入物,植入物最终会残留在焊缝处,降低接头强度及疲劳性能;在感应焊设备方面,传统的感应焊设备是外置感应线圈,且压力未在轴向施加,这限制了待焊物的形状、尺寸,且影响了焊接质量。因此,解决材料方面和设备方面的问题,将有助于感应焊方法的推广应用。
技术实现思路
在下文中给出了关于本专利技术的简要概述,以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分,也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。鉴于此,本专利技术为了解决感应焊接材料方面和设备方面的问题,提高焊接接头的强度及疲劳性能,对感应焊设备进行了改良,并提出了内置电磁材料的热塑性 ...
【技术保护点】
1.内置电磁材料的热塑性树脂基复合材料感应焊设备,其特征在于:内置电磁材料的热塑性树脂基复合材料感应焊设备,包括感应发生器(1)、热交换器(2)、压力机(3)、感应线圈(4)、垫板(6)、外置红外测温仪(8)、绝热板(9)和铜制壳体(10);所述铜制壳体(10)、感应发生器(1)、热交换器(2)和压力机(3)由下至上依次连接,所述感应线圈(4)置于铜制壳体(10)的底端内部,铜制壳体(10)的底端面上固定有绝热板(9);所述感应线圈(4)与感应发生器(1)电连接,感应线圈为中空型线圈,其进出口与热交换器连接;垫板(6)置于绝热板(9)的下方,垫板与绝热板之间设置待焊件(5);外置红外测温仪(8)的探头(7)与待焊件(5)对应设置;所述感应发生器(1)为感应线圈(4)提供高频电源;所述热交换器(2)用于给感应线圈(4)降温;所述压力机(3)用于提供轴向压力;所述外置红外测温仪(8)用于检测接头温度;所述待焊件(5)为内置电磁材料的热塑性树脂基复合材料,其采用层压成型工艺方法制得,在层与层之间压制过程中,添加铁基铁磁材料形成复合材料焊接件。
【技术特征摘要】
1.内置电磁材料的热塑性树脂基复合材料感应焊设备,其特征在于:内置电磁材料的热塑性树脂基复合材料感应焊设备,包括感应发生器(1)、热交换器(2)、压力机(3)、感应线圈(4)、垫板(6)、外置红外测温仪(8)、绝热板(9)和铜制壳体(10);所述铜制壳体(10)、感应发生器(1)、热交换器(2)和压力机(3)由下至上依次连接,所述感应线圈(4)置于铜制壳体(10)的底端内部,铜制壳体(10)的底端面上固定有绝热板(9);所述感应线圈(4)与感应发生器(1)电连接,感应线圈为中空型线圈,其进出口与热交换器连接;垫板(6)置于绝热板(9)的下方,垫板与绝热板之间设置待焊件(5);外置红外测温仪(8)的探头(7)与待焊件(5)对应设置;所述感应发生器(1)为感应线圈(4)提供高频电源;所述热交换器(2)用于给感应线圈(4)降温;所述压力机(3)用于提供轴向压力;所述外置红外测温仪(8)用于检测接头温度;所述待焊件(5)为内置电磁材料的热塑性树脂基复合材料,其采用层压成型工艺方法制得,在层与层之间压制过程中,添加铁基铁磁材料形成复合材料焊接件。2.根据权利要求1所述的内置电磁材料的热塑性树脂基复合材料感应焊设备,其特征在于:所述复合材料焊接件厚度为0.25mm-5.0mm,压制的每层材料厚度为0.05mm-0.5mm,导电磁性材料厚度为60-150μm。3.根据权利要求2所述的内置电磁材料的热塑性树脂基复合材料感应焊设备,其特征在于:所述内置电磁材料的热塑性树脂基复合材料中添加增强相的复合材料,增强相的复合材料为碳纤维或玻璃纤维。4.根据权利要求1所述的内置电磁材料的热塑性树脂基复合材料感应焊设...
【专利技术属性】
技术研发人员:周利,秦志伟,刘杉,陈伟光,于明润,陈铁觉,杨海峰,冯吉才,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学威海,
类型:发明
国别省市:山东,37
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