复合结构类构件制造技术

复合结构类构件属芯体（１）表层（２）类构件的结构和制作方法，其芯体表层紧密结合，主要由表层实现结构强度。在芯体与表层间还可有与之紧密结合之层（３），表层由电铸实现，其阳极附有振动机构（９）、施体物用相应废料（４），对于中大型构件用刷镀制作表层。构件为充分发挥结构两部分的特点提供可能，且因引入较为精细的加工工艺，显著提高了产品的性能等级，尺寸精度亦可达毫米级，从而使本发明专利技术具有十分广阔的使用前景。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于具有表层和芯体结构类构件的相关技术，主要涉及如保险柜，及可以此结构代替的部件，如道路地下井井盖、水泥船等的结构和相关工艺。公知复合结构类构件有多种方法，使此类结构应用于多种场合。如复合结构的保险柜，就可以选用较低价芯体材料，仅在外部的表层使用符合保险要求的材质和相应结构，即可满足保险需要，并降低成本。但这类构件多因其内外部分之间的结合强度不够，而影响加工工艺的选用和产品性能与质量的进一步提高。带有抗磨、防腐或装饰性的复合结构可以优化产品，也被广泛用于多种产品的精细加工或修复工艺，显然是对原基体表面性能的提高和改进，但亦因此使其应用范围也同时受到限制。对于部分非复合结构的单体构件，多是由于其工艺或材质具有特点而被应用，如道路地下井铸铁井盖、落水箅及其附件，其材料工艺皆较方便适宜，使用十分广泛；水泥船也是在一定范围内较有竞争力的替代产品。但与此同时也出现了一些问题，如井盖等因其可再被利用而遭盗窃；为避免其丢失和损坏已有多种代用力案提出，却至今末见有较为满意的可实施的实用方案；水泥船则因材料强度而常有影响质量的情况发生等。本专利技术的目的是提出一种实现既可保证结构的使用性能又可降低产品成本的、复合结构类构件结构及其相关制作方法的适用技术方案。本专利技术目的中的结构部分是这样实现的，复合结构类构件皆分为内部芯体和外部表层两个部分，其中，所述表层为形成该结构主要强度性能的金属封闭表面，并与其芯体之间紧密结合。这样，金属结构易于满足所需要的机械性能，芯体则可采用较经济或其他适用性材料，紧密结合和封闭表面有利于提高机械强度，为充分发挥内外两部分的特点提供结构基础，使本专利技术目的中的结构部分得以实现。本专利技术所述结构在表层与芯体之间还制有分别与二者紧密联结的结合层，这样，可以满足某些表层覆盖工艺的要求。本专利技术目的中的制作方法部分是这样实现的，所述专利技术结构的制作方法包括依所用材料和造型要求，采用相应芯体成型工艺和形成表层覆盖的工艺，以及各自的辅助工艺，其中，芯体材料应主要依据构件除强度之外、相应的使用要求选用，并以所述芯体在进行表面物质转移沉积工艺过程中充当受体，按构件最终尺寸、机械性能要求和转移表面物质的工艺步骤实施沉积，且沉积层为封闭表面。其芯体在被覆盖后并不取出，而是与之紧密配合。这样，沉积工艺可以形成满足构件强度要求的表层结构，所形成的封闭表面和其与芯体间的紧密结合则更有利于提高构件的机械性能，并使芯体在构件中起到相应的作用。从而实现了本专利技术目的所要求的结构，即实现了专利技术目的中的方法部分。本专利技术所述沉积过程是由真空镀或电化学沉积类工艺实现的，这些工艺都是实现物质转移的制作方法。本专利技术所述电化学沉积，是在芯体成型之后，需在其表面制作具有导电、和对表层与芯体皆有密实结合力的封闭结合层，然后实施相应电化学工艺。这样，可以满足本专利技术结构和电化学沉积工艺的要求。本专利技术所述电化学沉积是电铸或刷镀，这是两种较方便和适宜的工艺，其中刷镀是一种对较大形体尺寸构件覆盖金属表层的适用方法。本专利技术所述结合层是由真空镀膜、涂抹导电涂料或还原涂料的方法完成的，这些措施多属电铸工艺中对芯模表面的预处理方法，其与本专利技术芯体相结合即可以实现表层与芯体的紧密结合。本专利技术所述电铸工艺是以欲覆盖金属或金属合金的普通废料为阳极的施体，这也是提供施体物质的一种方法，并可以较明显地降低工艺成本。本专利技术备有所述施体的电铸阳极附有振动结构，这是在本专利技术阳极施体呈较松散状态时，保证其正常导电性能的一种方法。本专利技术在现有复合结构类构件中引入表面物质转移沉积工艺，保证了表层与芯体间的紧密结合，并为充分发挥复合结构两部分的特点提供可能，且由于较为精细加工工艺的引入，显著提高了产品的性能等级，尺寸精度亦可达毫米级，从而使本专利技术具有十分广阔的使用前景。附图给出了本专利技术实施例结构示意。附图说明图1是保险柜柜体剖面；图2是道路地下井井盖结构简图；图3是工作状态的电铸槽。图中1．C60#钢纤混疑土2．电沉积壳体3．导电密封结合层4．废低碳钢屑5．阳极框架和滤网6．主导体7．电镀液8．阴极挂具9．振动器10．电铸槽下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。第一实施例是保险柜，如图1。其总体尺寸及锁定操作机构皆按常规保险要求设计，其芯体部分1首先成型，然后在其表面涂以导电涂料3。对于尺寸较大的采用刷镀工艺，对于较微小型则可将涂好的芯体置于电铸槽10内进行电铸，完成柜体的整体结构。由于制作工艺改变，本成型工艺可适合较复杂、非方型的柜体造型；因金属表层与芯体间紧密结合，不仅增加了柜体强度，还避免了夹层间隙对锈蚀造成的不利影响，且金属表层也可选用抗腐配方制作。既延长了使用寿命，又提高了产品档次，还可以降低原制作成本。第二实施例是道路地下井井盖，如图2、3。其整体尺寸与常规井盖一致，只是分为芯体1和表层2两个部分。芯体由建筑用混凝土或其他代用材料制作，成型后于真空镀膜机内在其表面镀制封闭铜导电层3。然后将该芯体置于电铸槽10内。电铸所用阳极使用的主要是清除杂质后的低碳钢切屑或其他散碎相应废料4，将其置于覆以滤网、并与振动器9相联的阳极框篮5内，篮内还装有电极6。覆盖表层的电铸过程与常规电铸一致，即可将表层覆盖于制成的芯体表面。振动阳极可使不断释减又不断续加的散碎阳极材料得以密实，保证足够的电流通过量，使电铸可以正常进行，最终可得到约2mm厚的合金表层。当井盖直径为570m最大厚度30mm时，其重为19kg，估计成本约19元，预计与现有铸铁井盖比较，其抗拉强度增加三倍、抗冲击提高五倍、抗压强度提高50％，表层无锈蚀现象、重量减轻2/5、成本降低一半，尺寸精度可达毫米级。很明显，本例的使用性能完全可以取代现有井盖，且在很多方面还有改进和提高。由于构成材质主要是混凝土，表层金属所占比例很小、且难于剥离，因此简单回收再利用的价值不大，可显著减少本类制品社会失盗的成因。第三实施例是落水箅，其所用材料和工艺皆与第二例一致，只是造型上的区别。鉴于其造型和工作条件，本例的防腐蚀、高强度的特点将更为突出。与此相仿，还可制成炉排及锅炉耐热件，表层则采用耐热铁合金，芯体由耐热纤维混凝土制作。这种产品将有更长的使用寿命。第四例为小型船船体，先按造型要求制作船体，可以是木结构，也可以采用相应的建筑材料或其他代用材料，在对其表面进行如上预处理后，由刷镀工艺实现金属的表层覆盖，即可完成该船体的制作。因有表层覆盖，故可降低对芯体强度的要求。权利要求1．复合结构类构件包括分为内部芯体和外部表层结构的两个部分，其特征在于所述表层为形成构件主要强度部分的金属封闭表面(2)，其与芯体(1)之间为紧密结合。2．如权利要求1所述构件，其特征在于在表层与芯体之间还制有分别与二者紧密联结的结合层(3)。3．实现汉利要求1所述构件的方法包括，依所用材料和造型要求，采用相应芯体成型工艺和形成表层覆盖的表面物质转移沉积工艺，以及各自的辅助工艺，其特征在于芯体(1)材料应主要依据构件除强度之外的使用要求选用，然后以此芯体充当表面物质转移沉积过程的受体，按构件最终尺寸、机械性能要求和沉积的工艺步骤实施转移沉积，且沉积层为封闭表面(2)。4．如权利要求3所述方法，其特征在于所述沉积过程是由真空镀或电化学沉积类工艺实现的。5．如权利要本文档来自技高网...

【技术保护点】
复合结构类构件包括分为内部芯体和外部表层结构的两个部分，其特征在于：所述表层为形成构件主要强度部分的金属封闭表面（２），其与芯体（１）之间为紧密结合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文艺，杨少林，李国才，
申请(专利权)人：曹文艺，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]