一种绞合型复合芯及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种绞合型复合芯及其制造方法，制造方法包括以下步骤：步骤一：将纤维形成带有螺旋形的纤维增强树脂基复合芯股；步骤二：对各纤维增强树脂基复合芯股进行绞合合并形成由中心层和外层构成的单层绞合型复合芯。本发明专利技术的制造方法采用两步法，第一步实现带有一定螺旋形的纤维增强树脂基复合芯股；第二步实现对各复合芯股块进行绞合合并形成绞合型复合芯，固化预螺旋成型工序采用了模具旋转方式，使得单股复合芯在出固化模后就形成具有一定螺距的单股复合芯，从而有利于各股块绞合，不会出现脆断、反弹、松散现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
树脂基高强度连续纤维复合材料线材，因其具有质量轻、抗张强度大、耐温高、高比模、线膨胀系数小等特点，在电力输送、海洋作业、桥梁增强等方面应有受到人们的广泛关注。特别是以美国CTC公司、远东复合技术有限公司为首的多家公司将复合材料用于输电线路中优点已日益凸现。目前国内单股棒状结构的复合芯工艺已较成熟，但是单股棒状复合芯在应用过程中发现存在弯曲性能较差、安全可靠性相对较低的缺点，同时由于其加工直径受到限制，当其用于大跨越地区需要更高强度更大截面的复合芯时，其应用受到限制。为了提高纤维材料复合芯的安全性，同时满足在大档距、大长度场合下使用，人们开始研究采用多股结构的复合芯及其制造方法。然而至目前为止，仍未有绞合型复合芯批量生产成熟的制造方法。如东京制纲株式会社申请的201020639236.7纤维复合型绞合线缆和我公司先前申请201010102161.3架空导线用连续高强纤维树脂复合芯及其制备方法，其提及的工艺方法主要均为单股复合芯首先为半固化，然后多股绞合后再进行二次加热完全固化。该加工方法在复合芯绞合时，这种半固化的单股复合芯中未硬化的树脂从包覆层内部渗透出来，相邻的侧股相互的树脂彼此相互浸湿，并且滞留在芯股与侧股的间隙中，经二次加热固化，使得相邻的线股之间(芯股和侧股、侧股和侧股)粘结而一体化，使得复合芯整体成为一个很硬的棒状，其结果损害了绞线结构本来应具备的挠性。因此该方法仍有值得改进的地方。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是解决现有技术存在的问题，提供一种性能优良的绞合型复合芯的制造方法。实现本专利技术第一个目的的技术方案是一种绞合型复合芯的制造方法，包括以下步骤:步骤一:将纤维形成带有螺旋形的纤维增强树脂基复合芯股；步骤二:对各纤维增强树脂基复合芯股进行绞合合并形成由中心层和外层构成的单层绞合型复合芯。所述步骤一具体步骤为:A、放纱工序:将多束纤维从放线架中放出；B、浸溃工序:将放出的多束纤维经树脂槽充分浸溃，热固性树脂或热塑性树脂嵌入到各纤维内部；C、预固化工序:将浸溃树脂后的纤维经导向轮或导向模进入预固化模进行预固化形成预固化的复合芯；D、包覆工序:将预固化的复合芯包覆纤维丝或纤维带作为缓冲层；所述缓冲层包括广3层纤维丝或纤维带；E、固化预螺旋成型工序:将包覆有缓冲层的复合芯送入旋转固化模，通过旋转固化模模具的旋转和牵引拉力使其成为螺旋形状的纤维增强树脂基复合芯股；在此步骤中，在旋转固化模旋转固化的过程中，复合芯中的热固性树脂或热塑性树脂部分渗入缓冲层；F、收线工序:将固化成型的螺旋形状的纤维增强树脂基复合芯股经牵引轮后上收线盘收线。所述步骤二具体步骤为:将步骤一形成的多个纤维增强树脂基复合芯股放入中心放线盘和侧边旋转放线盘，经并线模按照预设的螺旋节距合并绞合，然后经旋转牵引轮进入旋转收线盘，从而形成单层绞合型复合芯。绞合型复合芯的制造方法还包括步骤三:将步骤二形成的单层绞合型复合芯作为中心层股线，在其外面按照步骤二再绞合一层或多层纤维增强树脂基复合芯股，形成多层绞合型复合芯。所述步骤 二和步骤三中所述除了放置中心层股线的中心放线盘不旋转外，其余所有旋转放线盘、旋转牵引轮和旋转收线盘的旋转速度和方向相同。本专利技术的第二个目的是解决现有技术存在的问题，提供一种性能优良的绞合型复合芯。实现本专利技术第二个目的的技术方案是一种绞合型复合芯，通过前述方法制造而得；所述绞合型复合芯包括单层绞合型复合芯和多层绞合型复合芯；均由带有螺旋形的纤维增强树脂基复合芯股绞合而成；所述纤维增强树脂基复合芯股包括位于内层的复合芯和外包覆的广3层缓冲层构成；所述复合芯由一种或多种纤维以及嵌入到纤维中热固性树脂或热塑性树脂组成；所述缓冲层为包覆的纤维丝或纤维带以及嵌入到纤维丝或纤维带中热固性树脂或热塑性树脂。所述绞合型复合芯中纤维增强树脂基复合芯股绞合的层数为f 5层，各层的节径比为5 25倍，外层节径比小于其相邻内层的节径比。所述纤维增强树脂基复合芯股的直径或等效直径为1.5^5.0_，所述绞合型复合芯的外径为5.(T50mm。所述绞合型复合芯包括3 91股纤维增强树脂基复合芯股。采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果:(I)本专利技术的制造方法采用两步法，第一步实现带有一定螺旋形的纤维增强树脂基复合芯股；第二步实现对各复合芯股块进行绞合合并形成绞合型复合芯，固化预螺旋成型工序采用了模具旋转方式，使得单股复合芯在出固化模后就形成具有一定螺距的单股复合芯，从而有利于各股块绞合，不会出现脆断、反弹、松散现象。(2)本专利技术的制造方法将预固化的复合芯外包覆纤维丝或带作为缓冲层然后进入固化模进行固化，增加了各股缓冲层与复合芯之间的结合力，有利于施工或压接过程中力的传递。(3)采用本专利技术的生产方法制造的由于纤维增强树脂基复合芯股之间以及各层股块之间不粘连，其弯曲性能十分优越。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1为本专利技术的制造工艺流程图。图2为本专利技术的制造方法的步骤一的制造模型图。图3为本专利技术的制造方法的步骤二的制造模型图。图4为步骤一生产带有一定螺旋形的纤维增强树脂基复合芯单股的立体图。图5为本专利技术一种绞合型复合芯实物立体图。图6为本专利技术的含有7根纤维增强树脂基复合芯股的绞合型复合芯的实物截面图。图7为本专利技术的含有19根纤维增强树脂基复合芯股的绞合型复合芯的实物截面图。附图中标号为:纤维增强树脂基复合芯股1、单层绞合型复合芯2、纤维3、放线盘4、树脂槽5、复合芯6、固化模7、纤维丝或纤维带8、缓冲层9、旋转固化模10、牵引轮11、收线盘12、中心放线盘13-1，侧边旋转放线盘13-2，并线模14旋转牵引轮15、旋转收线盘16、多层绞合型复合芯17。具体实施例方式(实施例1)见图1、图2和图3，本实施例的绞合型复合芯的制造方法，包括以下步骤:步骤一:将纤维形成带有螺旋形的纤维增强树脂基复合芯股I ;A、放纱工序:将多束纤维3从放线架4中放出；B、浸溃工序:将放出的多束纤维3经树脂槽5充分浸溃，热固性树脂或热塑性树脂嵌入到各纤维内部；C、预固化工序:将浸溃树脂后的纤维经导向轮或导向模进入预固化模7进行预固化形成预固化的复合芯6;D、包覆工序:将预固化的复合芯6包覆纤维丝或纤维带8作为缓冲层9 ;所述缓冲层包括广3层纤维丝或纤维带8 ；E、固化预螺旋成型工序:将包覆有缓冲层9的复合芯6送入旋转固化模10，通过旋转固化模10模具的旋转和牵引拉力使其成为螺旋形状的纤维增强树脂基复合芯股I ;(见图4);在此步骤中，在旋转固化模10旋转固化的过程中，复合芯6中的热固性树脂或热塑性树脂部分渗入缓冲层9 ；F、收线工序:将固化成型的螺旋形状的纤维增强树脂基复合芯股I经牵引轮11后上收线盘12收线。在E和F步中，牵引的速度和二次固化模旋转的速度根据绞合后复合芯的节径比进行预先设定。步骤二:对各纤维增强树脂基复合芯股I进行绞合合并形成由中心层和外层构成的单层绞合型复合芯2 ;将步骤一形成的多个纤维增强树脂基复合芯股I放入中心放线盘13-1和旋转放线盘13-2，经并线模14按照预设的螺旋节距合并绞合，然后经旋转牵引轮15进入旋转收线盘16，从而形成绞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绞合型复合芯的制造方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：将纤维形成带有螺旋形的纤维增强树脂基复合芯股（1）；步骤二：对各纤维增强树脂基复合芯股（1）进行绞合合并形成由中心层和外层构成的单层绞合型复合芯（2）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪传斌，徐静，柳尧裕，周泽，孙湛，李世霞，
申请(专利权)人：远东电缆有限公司，江苏新远东电缆有限公司，远东复合技术有限公司，
类型：发明
国别省市：