一种夹芯复合材料管件及其快速成型方法技术

本发明专利技术公开了一种夹芯复合材料管件及其快速成型方法，主要应用于电力承力管件工程中。包括内蒙皮与外蒙皮，夹芯层夹设于内蒙皮与外蒙皮之间，其特点为：该夹芯层由轮廓板构成，该轮廓板包括由若干条形材料横排水平固定为一体形成；成型方法，包括内蒙皮与外蒙皮的成型步骤，夹芯层在内蒙皮与外蒙皮之间铺设的步骤，其特点为：夹芯层由若干条形材料横排水平固定为一体构成一轮廓板，该轮廓板的成型步骤：1）选用竹板、轻木、泡沫材料或拉挤杆中任一种加工成条状材料；2）取若干条状材料并排放置于一平面固定成排状；将内蒙皮、轮廓板与外蒙皮复合于管状模具上构成管件，经固化成型。其质轻，变形量小，成本低，成型速度快易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力承力管件工程中应用的夹芯复合材料管件及其快速成型方法。
技术介绍
现有的电力承力管件工程中，夹芯复合材料管件的夹芯材料主要以石英砂为主， 以石英砂为夹芯材料的复合材料管件在成型过程中，存在下述缺陷1)内蒙皮制作完成后需要经过自然固化后，才能进行加砂层的铺覆；而在加砂的过程中，砂料需要使用专门的设备且要多次铺覆，砂层铺至所需厚度时，同样需要自然固化后才能进行外蒙皮的制作；同理，外蒙皮的成型也是如此；因其每道工序后都需自然固化，使其管件的成型时间长，一般成型时间要在6-8小时；2)为防止在加砂过程中，存留在胶槽中的树脂胶液在胶槽内固化， 还必须要及时清理该胶槽；加入砂料所用的设备需要及时清洗，否则会导致树脂固化在胶槽或设备中能难清理，直接影响到后续的生产工序；导致该成型方法操作繁琐，工艺复杂； 3)由于石英砂具有一定的质量，作为夹层材料制作的复合材料管件产品质量大；会使管件的适用范围受到限制。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种简化工序，减少设备的清洗工作，成型时间短，轻质高强的夹芯复合材料管件及其快速成型方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种夹芯复合材料管件，包括内蒙皮与外蒙皮，夹芯层夹设于内蒙皮与外蒙皮之间，其特点为该夹芯层由轮廓板铺覆而成， 该轮廓板由若干条形材料横排水平固定为一体构成。上述的条形材料为竹板、轻木、泡沫材料或拉挤杆中任一种；形成的轮廓板为矩形板或扇形板；其中，夹设有矩形板作为芯材成型的管件为圆管，夹设有扇形板作为芯材成型的管件为锥管。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种上述夹芯复合材料管件的快速成型方法，包括分别成型内蒙皮与外蒙皮的步骤，在内蒙皮与外蒙皮之间铺设夹芯层的步骤，其特点为该夹芯层由若干条形材料横排水平固定为一体而形成的轮廓板构成，该轮廓板的成型步骤如下1)选用竹板、轻木、泡沫材料或拉挤杆中任一种加工成条状材料；2)取若干条状材料并排放置于一平面固定成排状，其厚度至少为2mm；将上述成型后的内蒙皮、轮廓板与外蒙皮顺序复合于预制的缠绕模具上构成所述管件；再将该管件置于一固化装置中经固化成型。上述步骤1)中的条状材料为片材或管材；其中，竹板、轻木、泡沫材料为片材，该片材的厚度为2-10mm，宽度为10_20mm ；拉挤管为中空管材，该管材的外径为5_15mm，管壁厚为l_3mm。上述步骤2)中的若干片材采用带胶纤维带粘接方式或将每条片材侧边间隔开设多个通孔，穿线经通孔将其缝合的方式固定；其中，所用的带胶纤维带的宽度为10-50 mm。上述的轻木为巴沙木，上述的泡沫材料可选用PET (聚对苯二钾酸乙二醇酯)板、 PVC (聚氯乙烯)板或PU (聚氨酯)板中任一种；上述的拉挤杆可选用环氧树脂拉挤杆、乙烯基树脂拉挤杆、不饱和聚酯树脂拉挤杆或聚氨酯树脂拉挤杆中任一种。上述的内蒙皮和外蒙皮均由多种纤维增强材料经混合的乙烯基树脂胶液浸渍后逐一铺覆若干层构成；其中，内蒙皮与外蒙皮的铺层厚度为I-IOmm;内蒙皮与外蒙皮的铺层厚度可以相同也可以不同；上述的乙烯基树脂胶液内含有乙烯基树脂90-100重量份，固化剂1-3重量份，促进剂0. 2-1. 5重量份。本专利技术中，轮廓板的铺覆步骤如下1)将成型的轮廓板铺覆在成型的内蒙皮表面上；2)用毛刷将轮廓板内各条状材料之间的缝隙用所述乙烯基树脂胶液填实；3)将浸渍过乙烯基树脂胶液的纤维增强材料环向缠绕在轮廓板外侧，将该轮廓板压实；成型后的夹心复合材料管件所用的固化装置为玻璃钢管道固化机或带旋转装置的固化炉中任一种；其中，所用的玻璃钢管道固化机为DLXZ-4M固化机，带旋转装置的固化炉为 DLGH-4M固化炉。在室温为25°C或以上的环境中，将夹心复合材料管件同其缠绕模具一起置于玻璃钢管道固化机上室温固化成型；其固化过程处于低速旋转状态，低速旋转速度为10-201·/ min，固化时间为4-6小时。在室温低于25°C的条件下，将内蒙皮、轮廓板与外蒙皮复合成型的管件同其缠绕模具一起置于带旋转装置的固化炉中加热固化成型；其固化过程处于低速旋转状态，低速旋转速度为10-20r/min，固化温度为70_90°C，固化时间为2_4小时。由于采用了如上技术方案，本专利技术的有益效果如下1)通过用轮廓板作为夹芯材料，简化了现有技术中，内蒙皮、夹芯层和外蒙皮成型需要分别自然固化的时间，可直接将用轮廓板铺覆在内蒙皮上制作夹芯层，用树脂胶液填补轮廓板上若干条形材料之间的缝隙，便可直接在该轮廓板上制作外蒙皮；比现有技术中的成型时间节省了 3-5小时；缩短了生产周期，有效提高了生产效率。2)由于内蒙皮、夹芯层与外蒙皮的铺覆过程可连续进行， 因此，免去了清洗盛放树脂胶槽的过程，减少了加砂设备的使用和清洗，使其管件的成型过程简捷，易操作且可快速成型。3)采用轻质的夹芯材料，使该夹芯复合材料管件的整体质量减轻，变形量减少，力学性能提高，易于批量化生产，同时又可有效降低生产成本，利于推广实施。附图说明图1为轮廓板为矩形面的展开结构示意图。图2为图1成型为圆管的结构示意图。图3为轮廓板为扇形面的展开结构示意图。图4为图3成型为锥管的结构示意图。具体实施例方式本专利技术的夹芯复合材料管件，包括内蒙皮与外蒙皮，夹芯层夹设于内蒙皮与外蒙皮之间，其中，夹芯层由轮廓板构成，该轮廓板由若干条形材料横排水平固定为一体构成； 夹设有矩形轮廓板作为芯材成型的夹芯复合材料管件为圆管，夹设有扇形轮廓板作为芯材成型的夹芯复合材料管件为锥管。如图1、图3所示，所用的条形材料可以选用竹板、轻木、泡沫材料或拉挤杆中任一种；形成的轮廓板为矩形板1或扇形板3。如图2、图4所示，夹设有矩形板作为芯材成型的管件为圆管2，夹设有扇形板作为芯材成型的管件为锥管4。本专利技术另一目的，是提供一种上述夹芯复合材料管件的快速成型方法，包括分别成型内蒙皮与外蒙皮的步骤，在内蒙皮与外蒙皮之间铺设夹芯层的步骤，其中，轮廓板的成型步骤如下1)选用竹板、轻木、泡沫材料或拉挤杆中任一种加工成条状材料，条状材料的厚度为 2-10mm,宽度为 10_20mm ；2)取若干条状材料并排放置于一平面上固定成排状，该排状的形状可以是矩形面，也可以是扇形面；将上述成型后的内蒙皮、轮廓板与外蒙皮顺序复合于预制的缠绕模具上构成夹芯复合材料管件；再将该夹芯复合材料管件连同缠绕模具一起置于一固化装置中经固化成型；所用的固化装置可以依据环境温度的不同选用可室温固化的玻璃钢管道固化机或者带旋转装置的固化炉中任一种。上述步骤1)中的条状材料为片材或管材；其中，竹板、轻木、泡沫材料为片材，该片材的拉挤管为中空管材，该管材的外径为5-15mm，管壁厚为l_3mm。上述步骤2)中的若干条状片材采用带胶纤维带将其在一平面上并排粘接成矩形板或扇形板，所用的带胶纤维带的宽度为10-50 mm;若干条状片材还可采用在每个条状片材侧面的对应位置间隔开设多个通孔，穿线经通孔将其缝合的方式固定而成矩形轮廓板或扇形轮廓板，缝合所用的线可采用玻璃纤维无捻粗纱或玻璃纤维无捻细纱中任一种，也可以采用除上述两种材质之外的其它材质的细线。若干条状管材采用在每个管材管壁上的对应位置间隔开设多个通孔，穿线经通孔将其缝合的方式固定而成矩形轮廓板或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于成，张雄军，赵爱军，郝春功，吴瑶，王明哲，
申请(专利权)人：北京玻钢院复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：