一种多层次多功能一体化碳纤维复合管制造技术

本发明专利技术提出了一种多层次多功能一体化碳纤维复合管

【技术实现步骤摘要】
一种多层次多功能一体化碳纤维复合管、模具及方法


[0001]本专利技术属于碳纤维增强聚合物基复合材料领域，特别是涉及一种多层次多功能一体化碳纤维复合管
、
模具及方法
。

技术介绍

[0002]近些年我国各种先进聚合物基复合材料越来越多地越来越广应用在高端装备上，无论是范围还是数量都是逐年扩大的趋势
。
作为高端装备的保温
、
通风
、
电磁屏蔽及通光多功能一体化复合管也于近年相继用于该领域，作为聚合物基复合材料的增强材料从玻璃纤维扩大到碳纤维及芳纶纤维等，聚合物基体材料也从传统的聚酯树脂和环氧树脂扩大到了氰酸酯树脂
、
双马来酰亚胺和聚酰亚胺等先进聚合物上
。
[0003]聚合物基一体化复合管由于自身结构及各个组分材料特有的功能决定了复合管具有轻质高强
、
可设计性强，多种功能叠加性容易，使得它具有保温
、
通风
、
电磁屏蔽及通光等功能
。
[0004]传统的复合材料管体，都是单只的，即使多段连接，由于两端没有特别设计的凹陷空间，使得制造出来的各个段之间不能连接成一个外观平直的整体，在连接处会有用来连接多个外管的包缠环向凸起出现，这样的突出环将大大影响其后续的安装工作及与整体装备的良好的协调性
。
同时现有的复合材料保温管体一般只是具有保温和通风性能
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种多层次多功能一体化碳纤维复合管
、
模具及方法
,
以解决复合材料管体连接外观不平且功能单一的问题
。
[0006]为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供一种多层次多功能一体化碳纤维复合管，包括：
[0007]内外蒙皮与夹芯一体管，数量设置有多个并依次连接，每个内外蒙皮与夹芯一体管包括相互嵌套的内管和外管，所述外管两端均设置补强区；
[0008]双侧连接环，整体为两侧对称结构，每相邻两个内外蒙皮与夹芯一体管通过一个双侧连接环相连；所述双侧连接环包括环座
、
内连接环
、
外连接环和法兰翻边，所述环座上设置内连接环和外连接环，所述外连接环周侧设置法兰翻边；安装时，内连接环套设在两侧内管外壁上且两侧内管管口正对抵接，外连接环插置在两侧外管管口内，两侧外管的补强区与法兰翻边形成收缩区；
[0009]包缠材料，对每个收缩区进行包覆缠绕后与外管管壁平齐；
[0010]单侧连接环，为双侧连接环的一半用于封闭首端和尾端内外蒙皮与夹芯一体管的内管和外管自由端
。
[0011]更进一步的，所述内管内壁设置避光漆涂层
。
[0012]更进一步的，所述外管包括硬质泡沫夹芯层和内外碳纤维复合材料蒙皮，所述内外碳纤维复合材料蒙皮内设置金属镍网和铜网
。
[0013]更进一步的，所述包缠材料为碳纤维环氧树脂
。
[0014]更进一步的，所述内外蒙皮与夹芯一体管整体呈三角形
、
菱形
、
长方形或三角与长方组合形
。
[0015]根据本专利技术的另一个方面，提供一种用于成型上述一种多层次多功能一体化碳纤维复合管的模具，包括外蒙皮模具
、
内蒙皮模具
、
内蒙皮
、
保温层和外蒙皮，所述内蒙皮模具设置在中心位置并由中心向外依次设置内蒙皮
、
保温层
、
外蒙皮和外蒙皮模具；所述外蒙皮模具包括左右对称分布的右外蒙皮模具和左外蒙皮模具，所述右外蒙皮模具和左外蒙皮模具之间在上部和下部均设置缝模，每个缝模与对应位置的外蒙皮之间形成凹槽，在右外蒙皮模具和左外蒙皮模具外壁相应位置设置与保温层连通的注料孔，所述外蒙皮模具沿长度方向的两端内壁与外蒙皮之间形成缩颈
。
[0016]根据本专利技术的另一个方面，提供一种使用上述的一种多层次多功能一体化碳纤维复合管的模具的方法，包括以下步骤：
[0017]S1、
组合左右外蒙皮模具，对缝模涂抹脱模剂后将右外蒙皮模具和左外蒙皮模具进行组合成完整的左右外蒙皮模具复合体；
[0018]S2、
成型左右外蒙皮，在左右外蒙皮模具复合体内壁涂抹脱模剂后铺放外蒙皮，再根据产品性能要求成型外蒙皮；
[0019]S3、
内蒙皮成型，在内蒙皮模具涂抹脱模剂并按要求铺放内蒙皮，再根据产品性能要求成型内蒙皮；
[0020]S4、
保温层成型，将右外蒙皮模具
、
左外蒙皮模具
、
成型好的左右外蒙皮
、
内蒙皮模具连同成型好的内蒙皮进行整体组装形成完整内外模具复合体并灌注成型保温层；
[0021]S5、
脱模，将产品和模具分离；
[0022]S6、
对凹槽深度和铺层设计进行补强，在其中间铺放金属镍网和铜网，补强后产品上下外表面是平齐的，形成完整的外管；
[0023]S7、
长度修整，按照设计要求加工修整外管的两个端面，确保两个端面平行且与长度方向垂直，按照技术要求加工好长度，制作完毕
。
[0024]根据本专利技术的另一个方面，提供一种用于成型上述内管的方法，包括如下步骤：
[0025]S1、
芯模处理，对内管成型芯模进行抛光处理，涂刷专用脱模剂后晾干；
[0026]S2、
在晾干的脱模剂表面均匀喷涂避光漆若干遍直到脱模剂达到要求的厚度，喷涂结束后按配方固化制度要求入炉固化；
[0027]S3、
内管本体成型，在固化后的内管表面铺放多层环氧树脂碳纤维预浸料，每层都要压实
、
压平，达到层数要求后入高压釜抽真空和加热加压固化，按照特定的固化制度
、
压力及真空度进行，固化后脱模再按尺寸加工，内管成型完毕
。
[0028]根据本专利技术的另一个方面，提供一种组装上述一种多层次多功能一体化碳纤维复合管的方法，包括以下步骤：
[0029]S1、
材料准备，准备好内管
、
外管
、
双侧连接环
、
单侧连接环
、
专用胶粘剂
、
包缠用的碳纤维环氧树脂
、
碳纤维布及金属镍网和铜网
、
专用长度测量工具
、
直线工装
、
专用组装平台
、
专用机械打磨工具和吸尘设备；
[0030]S2、
对相邻的内管和相邻的外管通过双侧连接环进行组装，组装前管口涂覆专用胶粘剂进行粘接，粘接过程保证管与管间贴合紧密，粘接完毕后固化一定时间；
[0031]S3、
对每相邻两个外管形成的收缩区利用碳纤维环氧树脂包缠，中间根据需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多层次多功能一体化碳纤维复合管，其特征在于，包括：内外蒙皮与夹芯一体管
(21)
，数量设置有多个并依次连接，每个内外蒙皮与夹芯一体管
(21)
包括相互嵌套的内管
(211)
和外管
(212)
，所述外管
(212)
两端均设置补强区
(2121)
；双侧连接环
(22)
，整体为两侧对称结构，每相邻两个内外蒙皮与夹芯一体管
(21)
通过一个双侧连接环
(22)
相连；所述双侧连接环
(22)
包括环座
(221)、
内连接环
(222)、
外连接环
(223)
和法兰翻边
(224)
，所述环座
(221)
上设置内连接环
(222)
和外连接环
(223)
，所述外连接环
(223)
周侧设置法兰翻边
(224)
；安装时，内连接环
(222)
套设在两侧内管
(211)
外壁上且两侧内管
(211)
管口正对抵接，外连接环
(223)
插置在两侧外管
(212)
管口内，两侧外管
(212)
的补强区
(2121)
与法兰翻边
(224)
形成收缩区；包缠材料，对每个收缩区进行包覆缠绕后与外管
(212)
管壁平齐；单侧连接环
(23)
，为双侧连接环
(22)
的一半用于封闭首端和尾端内外蒙皮与夹芯一体管
(21)
的内管
(211)
和外管
(212)
自由端
。2.
根据权利要求1所述的一种多层次多功能一体化碳纤维复合管，其特征在于：所述内管
(211)
内壁设置避光漆涂层
(2111)。3.
根据权利要求1所述的一种多层次多功能一体化碳纤维复合管，其特征在于：所述外管
(212)
包括硬质泡沫夹芯层和内外碳纤维复合材料蒙皮，所述内外碳纤维复合材料蒙皮内设置金属镍网和铜网
。4.
根据权利要求1所述的一种多层次多功能一体化碳纤维复合管，其特征在于：所述包缠材料为碳纤维环氧树脂
。5.
根据权利要求1所述的一种多层次多功能一体化碳纤维复合管，其特征在于：所述内外蒙皮与夹芯一体管
(21)
整体呈三角形
、
菱形
、
长方形或三角与长方组合形
。6.
一种用于成型如权利要求1‑5中任一项所述一种多层次多功能一体化碳纤维复合管的模具，其特征在于：包括外蒙皮模具
、
内蒙皮模具
(2)、
内蒙皮
(4)、
保温层
(5)
和外蒙皮，所述内蒙皮模具
(2)
设置在中心位置并由中心向外依次设置内蒙皮
(4)、
保温层
(5)、
外蒙皮和外蒙皮模具；所述外蒙皮模具包括左右对称分布的右外蒙皮模具
(1)
和左外蒙皮模具
(14)
，所述右外蒙皮模具
(1)
和左外蒙皮模具
(14)
之间在上部和下部均设置缝模，每个缝模与对应位置的外蒙皮之间形成凹槽，在右外蒙皮模具
(1)
和左外蒙皮模具...

【专利技术属性】
技术研发人员：李登军，魏程，吴万克，陈亮，
申请(专利权)人：哈尔滨玻璃钢研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：