【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及扳手，具体涉及一种碳纤维基防爆双头呆扳手的制备方法。
技术介绍
1、现有防爆工具主要材料有铝青铜、铍青铜两种材料，制作工艺采用铸造+锻造+cnc+线切割+抛光+抛丸+喷涂+表面处理，工艺复杂而且工序繁多，制作周期长，设备使用多，制作过程中质量管问题多。防爆双头呆扳手是防爆工具中的一类产品，其也是防爆工具中使用最频繁的手动工具，目前最常见的制备防爆双头呆扳手的方法包括重力铸造、机械加工、淬火处理和表面喷涂处理等步骤，其也存在制备工序繁多，制作周期长的缺点，并且现有的防爆双头呆扳手所有的材质为铜合金材质，其重量较重。
技术实现思路
1、为了更容易地理解本专利技术的技术方案以及技术效果，以下结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
2、本专利技术提供了一种碳纤维基防爆双头呆扳手的制备方法，该制备方法包括：
3、(1)将聚亚芳基醚酮、聚四氟乙烯，和含碳纤维、固体金属化合物、金属粉末的固体料进行挤出造粒、干燥得到碳纤维防爆工具粒料；
4、(2)将模具进行预热处理，再将双头呆扳手金属嵌件放入模具中，将注塑机升温使步骤(1)所得碳纤维防爆工具粒料充分熔融，进行注射、保压、冷却、切除水口。
5、在本专利技术中，使用碳纤维防爆工具粒料与双头呆扳手金属嵌件相结合相较于单纯的金属材质的双头呆扳手重量减轻
6、作为本专利技术一种优选的技术方案，所述聚亚芳基醚酮选自聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮和聚醚醚酮酮中的至少一种，优选为聚醚醚酮。
7、聚醚醚酮是一种有机热塑性聚合物，具有优异的机械强度和冲击韧性，在本专利技术中使用聚醚酮酮使得最终制备得到的碳纤维基防爆双头呆扳手具有优异的冲击韧性，本专利技术中的聚醚醚酮的来源没有特殊限定，可通过市售得到，例如聚醚醚酮的牌号为吉林中研高塑330g。
8、作为本专利技术一种优选的技术方案，所述聚四氟乙烯的质量为聚亚芳基醚酮质量的1-10wt％，优选为2-8wt％，进一步优选为1-3wt％。
9、在本专利技术中，为了增加最终碳纤维基防爆双头呆扳手的耐腐蚀性，在体系中加入特定量的聚四氟乙烯，并且申请人意外发现加入聚四氟能够增加制品的综合性能，同时使得制品表面具有光滑的外观，可能是因为聚四氟乙烯一定的乙烯基结构单元，其作用于固体料上，使得固体物料在体系中的分散性增加，同时其还具有一定的润滑作用，使得制品表面光滑。
10、作为本专利技术一种优选的技术方案，所述聚四氟乙烯为ptfe山东华夏神舟df-203。
11、在本专利技术中，为了增加碳纤维基防爆双头呆扳手的防爆性，在体系中加入含碳纤维、固体金属化合物、金属粉末的固体料，作为本专利技术一种优选的技术方案，所述固体料的质量为聚亚芳基醚酮质量的30-60wt％，优选为35-45wt％。
12、作为本专利技术一种优选的技术方案，所述碳纤维为短切碳纤维，优选短切碳纤维的长度为2-5mm，纤维直径为6-20um。
13、在本专利技术中，所述短切碳纤维可通过市售得到，例如耀邦摩擦材料厂的型号为1mm～5mm、规格为的6毫米短切碳纤维短切。
14、在本专利技术中，固体金属化合物指含有金属元素的化合物，作为本专利技术一种优选的技术方案，所述固体金属化合物选自二硼化镁、氧化镁、氧化铝和硼化铪中的至少一种，优选为二硼化镁。
15、作为本专利技术一种优选的技术方案，所述二硼化镁的平均粒径为600-1000目。
16、作为本专利技术一种优选的技术方案，所述金属粉末选自铜、镍、铟、铅、铋、银和钯中的至少一种，优选为镍。
17、作为本专利技术一种优选的技术方案，所述镍的平均粒径为60-300目，优选为100-200目。
18、聚四氟乙烯摩擦系数非常小，但是含聚四氟乙烯的制品在和对偶件运动中，耐磨性不足，而本专利技术中的碳纤维基防爆双头呆扳手在长期的使用过程中还具有尤其的耐磨性，专利技术人猜测可能是因为本专利技术中固体金属化合物与金属粉末相互协同作用，尤其是二硼化镁是一种离子化合物，且镁层和硼层交替排列构成一种插层型化合物，在制品受到外部摩擦力时，这种结构可能产生的相对滑移，减小摩擦力，也可能是因为在注射过程中二硼化镁与镍发生化学键合，使得二硼化镁在聚亚芳基醚酮中与其他组分紧密结合，制品表现出更优异的耐磨性能；同时金属粉末具有优异的导热性，能够使得碳纤维防爆工具粒料变软的速率提高，从而快速将双头呆扳手金属嵌件压入碳纤维材料内。
19、作为本专利技术一种优选的技术方案，所述碳纤维、固体金属化合物、金属粉末的质量比为1：(0.08-0.1)：(0.08-0.1)，优选为1:1:1。
20、作为本专利技术一种优选的技术方案，将碳纤维、固体金属化合物和金属粉末混合之后进行球磨得到固体料；优选前述混合的条件包括：转速为60-80r/min，混合20-30min；优选前述球磨的条件包括：球磨转速为150-200r/min，球磨时间为2-4h，球磨球为不锈钢球，球径为4-6mm。
21、在本专利技术中，专利技术人通过大量研发实验发现，前述球磨的实施方式能够增加碳纤维基防爆双头呆扳手的防爆性和冲击韧性，可能是因为，通过球磨的方式增强了碳纤维、固体金属化合物和金属粉之间的界面互锁作用，从而提高了各个组分之间的结合力，最终提高了制品的冲击韧性。
22、在本专利技术中，可以理解的是，本专利技术中的双头呆扳手金属嵌件指金属原料通过铸造、机械加工后的半成品，未经本领域常规的热处理和/或喷涂处理，本专利技术中正是对这种半成品进行加工制备得到碳纤维基防爆双头呆扳手，与现有技术的热处理相比制品的重量减轻，强度高，成本降低，生产周期减少。
23、作为本专利技术一种优选的技术方案，所述双头呆扳手金属嵌件为双头呆扳手铜合金嵌件。
24、作为本专利技术一种优选的技术方案，步骤(1)中，挤出造粒的条件包括：温度为250-270℃、280-300℃、320-340℃、320-340℃、340-370℃、350-380℃、350-380℃、350-380℃、350-380℃，机头及口模温度350-380℃；转速设置：80-100rpm，物料停留周期2-4min。
25、作为本专利技术一种优选的技术方案，步骤(1)中，干燥条件为：在80-90℃的循环热风干燥器中干燥1-2h。
26、作为本专利技术一种优选的技术方案，步骤(1)中挤出造粒可在双螺杆挤出机中进行，具体地，可将聚亚芳基醚酮和聚四氟乙烯通过加料口进入双螺杆挤出机中，固体料通过侧喂料口加入。
27、作为本专利技术一种优选的技术方案，步骤(2)中，预热处理的温度为40-60℃。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种碳纤维基防爆双头呆扳手的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚亚芳基醚酮选自聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮和聚醚醚酮酮中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯的质量为聚亚芳基醚酮质量的1-10wt％。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述固体料的质量为聚亚芳基醚酮质量的30-60wt％。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述碳纤维为短切碳纤维；所述短切碳纤维的长度为2-5mm，纤维直径为6-20um。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述固体金属化合物选自二硼化镁、氧化镁、氧化铝和硼化铪中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述金属粉末选自铜、镍、铟、铅、铋、银和钯中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述碳纤维、固体金属化合物、金属粉末的质量比为1：(0.08-0.1)：(0.08-0.1)
9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，干燥条件为：在80-90℃的循环热风干燥器中干燥1-2h。
10.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，预热处理的温度为40-60℃；注塑机升温的温度为360-400℃；注塑机的保压压力为100-140Mpa，保压时间不大于10s；冷却的时间为0.5-1min。
...【技术特征摘要】
1.一种碳纤维基防爆双头呆扳手的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚亚芳基醚酮选自聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮和聚醚醚酮酮中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯的质量为聚亚芳基醚酮质量的1-10wt％。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述固体料的质量为聚亚芳基醚酮质量的30-60wt％。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述碳纤维为短切碳纤维；所述短切碳纤维的长度为2-5mm，纤维直径为6-20um。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述固体金属化合物选自二硼化镁、氧化...
【专利技术属性】
技术研发人员：何胜起，付安，付景宏，
申请(专利权)人：沧州德安防爆特种工具制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。