專利名稱：纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒制備過程中的設(shè)備，具體涉及一種纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置。
背景技術(shù)：
[0002]纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒通過拉擠工藝制備，長(zhǎng)纖維絲束在牽引機(jī)的牽引下，通過浸膠槽浸膠，然后進(jìn)入設(shè)定好溫度的成型模具中固化成型。其中浸膠是一個(gè)非常重要的過程，這是因?yàn)樵诮z過程中纖維浸潤(rùn)到樹脂基體膠液中，如果浸膠不充分，固化成型后的復(fù)合芯棒基體含量少，內(nèi)部容易出現(xiàn)氣孔、樹脂收縮產(chǎn)生的孔洞等缺陷，尺寸不穩(wěn)定，使芯棒的性能下降，為使用留下極大的安全隱患，如果作為承重結(jié)構(gòu)件，產(chǎn)生的后果將不堪設(shè)本巨ο[0003]目前國(guó)內(nèi)的浸膠工藝是將排列好的寬紗帶浸入浸膠槽，浸膠之后再通過集束孔形成棒狀，然后浸入模具成型。浸膠后的紗帶通過集束孔形成棒狀時(shí)，集束孔會(huì)刮掉部分樹月旨，減少樹脂含量。國(guó)內(nèi)提高浸膠量的方法主要有兩種，一種是提高浸膠槽溫度，降低樹脂膠液的粘度，使浸膠充分，但是溫度的提高會(huì)使樹脂膠液的使用期大大縮短，需要更加頻繁的更換新的膠液，為生產(chǎn)帶來不便，第二種是增加浸膠槽長(zhǎng)度，使纖維和樹脂膠液的接觸距離增加，浸膠時(shí)間增加，但這會(huì)增加占地面積，而且使浸膠槽內(nèi)壁面積增加，沾有更多的樹脂膠液，浪費(fèi)樹脂膠液。以上兩種方法都有弊端，而且都是對(duì)寬紗帶浸膠階段的改進(jìn)，沒有解決通過集束孔樹脂膠液減少的問題。[0004]如果纖維增強(qiáng)復(fù)合芯棒為多層結(jié)構(gòu)，且內(nèi)外層樹脂基體不同，需要采用二次成型或者將外層纖維預(yù)先制備成纖維預(yù)浸料，工藝復(fù)雜，操作繁瑣，給生產(chǎn)帶來了極大的不便。實(shí)用新型內(nèi)容·[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種浸膠充分二次浸膠工藝簡(jiǎn)單操作簡(jiǎn)便的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置。[0006]解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為[0007]—種纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置，包括浸膠模，其特征是所述的浸膠模為中空環(huán)形殼體，殼體內(nèi)從外向內(nèi)依次設(shè)有保溫層、控溫層和浸膠管，殼體外沿開有孔，所述的浸膠管和控溫層內(nèi)的電熱元件分別通過開孔和外界連接，所述的殼體內(nèi)沿中間開口，所述的浸膠管內(nèi)沿設(shè)有多個(gè)向環(huán)心突出的浸膠頭穿出殼體內(nèi)沿中間開口伸出殼體之夕卜，所述的浸膠頭外部套有浸潤(rùn)層。[0008]在上述基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做進(jìn)一步的改進(jìn)[0009]所述的中空環(huán)形殼體浸膠模分為上下兩個(gè)半圓形部分，每個(gè)部分的殼體大圓外側(cè)帶有連接板，采用連接緊固件通過連接板將上下兩個(gè)部分連接起來。[0010]所述的浸膠管分為上下兩根，各有進(jìn)口通過開孔和外界連接。[0011]所述的浸膠頭外側(cè)套有的浸潤(rùn)層為多孔軟質(zhì)材料，使浸膠管內(nèi)的樹脂膠液有效地傳遞到纖維上。[0012]所述的保溫層的保溫材料為礦棉、復(fù)合硅酸鹽、聚乙烯等，所述的殼體控溫層的電熱元件為電熱紙、電熱管等，電熱元件由殼體外部的控溫裝置控制。[0013]所述的浸膠管由管體和浸膠頭組成，管體直徑大于殼體內(nèi)沿中間開口的寬度，且小于殼體的寬度，管體位于殼體內(nèi)，浸膠頭通過殼體內(nèi)沿中間開口伸出殼體外。浸膠管內(nèi)的樹脂膠液可以與第一次浸膠樹脂膠液相同，也可以不同，如根據(jù)需要添加防老劑、防紫外劑等。管體和浸膠頭可以是一體式，也可以是分體式。管體和浸膠頭的材質(zhì)可以相同，也可以不同，如金屬、高分子等。[0014]有益效果本實(shí)用新型的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置，其采用的浸膠模浸膠充分二次浸膠工藝簡(jiǎn)單操作簡(jiǎn)便。


圖I為本實(shí)用新型纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置的浸膠模實(shí)施例主視示意圖；[0016]圖2為圖I所示實(shí)施例的局部剖視示意圖；[0017]圖3為實(shí)施例浸膠管的主視示意圖；[0018]圖4為實(shí)施例浸膠管的剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
[0019]如圖I和圖2所示，本實(shí)用新型的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置實(shí)施例， 由支架1，浸膠模2，緊固件3，電熱元件，浸膠管6和浸潤(rùn)層7組成，浸膠模2為中空環(huán)形殼體，中空環(huán)形殼體浸膠模分為上下兩個(gè)半圓形部分，每個(gè)部分的殼體大圓外側(cè)帶有連接板， 采用連接緊固件3如螺栓、螺母，通過連接板將上下兩個(gè)部分連接起來。[0020]參見圖2，浸膠模2內(nèi)從外向內(nèi)依次設(shè)有保溫層4、控溫層5和浸膠管6，參見圖1， 殼體外沿開有孔，浸膠管6以及控溫層5內(nèi)的電熱元件分別通過開孔和外界連接。[0021]參見圖2和圖3、圖4，浸膠模2內(nèi)沿中間開口，浸膠管分為上下兩根，各有進(jìn)口通過開孔和外界連接，浸膠管6內(nèi)沿設(shè)有多個(gè)向圓心突出的浸膠頭10穿過殼體內(nèi)沿中間開口伸出殼體之外，浸膠頭外部套有浸潤(rùn)層7，浸潤(rùn)層7為多孔軟質(zhì)材料，使浸膠管內(nèi)的樹脂膠液有效地傳遞到纖維上。[0022]保溫層為保溫材料，如礦棉、復(fù)合硅酸鹽、聚乙烯等，所述的殼體控溫層，位于保溫層和浸膠管之間，控溫層由殼體內(nèi)部的電熱元件，如電熱紙、電熱管等，和殼體外部的控溫裝置構(gòu)成。[0023]浸膠管由管體9和浸膠頭10組成，管體直徑大于殼體內(nèi)沿中間開口的寬度，且小于殼體的寬度，管體位于殼體內(nèi)，浸膠頭通過殼體內(nèi)沿中間開口伸出殼體外。浸膠管內(nèi)的樹脂膠液可以與第一次浸膠樹脂膠液相同，也可以不同，如根據(jù)需要添加防老劑、防紫外劑等。管體和浸膠頭可以是一體式，也可以是分體式。管體和浸膠頭的材質(zhì)可以相同，也可以不同，如金屬、高分子等。[0024]浸膠管結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示，由管體9和浸膠頭10組成。[0025]本實(shí)用新型纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置工作時(shí)，控溫層5內(nèi)的電熱元件和浸膠管6通過殼體2外壁的孔與外面電源和樹脂膠液連接，控溫層按照設(shè)定的溫度開始升溫、保溫、控溫，殼體2通過緊固件3連接成環(huán)形，并通過支架I緊固于工作臺(tái)上，浸膠管6和外界的樹脂膠液連接，可以根據(jù)需要在外界添加氣泵，控制浸膠管6內(nèi)的樹脂膠液量，浸潤(rùn)層7套在浸膠管6外側(cè)，纖維束從浸潤(rùn)層7圍起來的孔中通過，浸膠管6內(nèi)的樹脂膠液通過多孔的浸潤(rùn)層7傳遞到纖維束表面。[0026]實(shí)施例一[0027]以生產(chǎn)直徑為9. 5mm的碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合芯棒為例，應(yīng)用本實(shí)用新型的具體實(shí)施例如下[0028]采用合適長(zhǎng)度的浸膠管，使浸潤(rùn)層圍起來的圓形空間直徑為9. 5mm，將纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置裝配好，第一次浸膠后的碳纖維束從補(bǔ)膠裝置中間的孔穿過， 浸潤(rùn)層與碳纖維束接觸并且有富余，將控溫層的溫度調(diào)節(jié)在45°C，減小浸膠管內(nèi)樹脂粘度， 提高樹脂流動(dòng)速度。設(shè)備外側(cè)的浸膠管管頭插入和第一次浸膠相同的環(huán)氧樹脂體系內(nèi)，通過泵控制浸膠管內(nèi)的樹脂流量，使浸膠管內(nèi)的環(huán)氧樹脂以10ml/min的速度通過浸膠頭、浸潤(rùn)層流到碳纖維束表面，浸潤(rùn)到碳纖維束內(nèi)部。[0029]采用纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置后，環(huán)氧樹脂充分浸潤(rùn)到碳纖維絲束中，提高了碳纖維復(fù)合芯棒的使用性能。[0030]實(shí)施例二 [0031]以生產(chǎn)直徑為8_的玻璃纖維/碳纖維混雜拉擠復(fù)合芯棒為例(其中碳纖維在內(nèi)部，占總纖維含量的90%，玻璃纖維在外層，占總纖維含量的10%，外層玻璃纖維層比內(nèi)部碳纖維層含有更多的防老劑，包括抗氧劑264、紫外吸收劑UV-9、光穩(wěn)定劑770)，應(yīng)用本實(shí)用新型的具體實(shí)施例如下[0032]采用合適長(zhǎng)度的浸膠管，使浸潤(rùn)層圍起來的圓形空間直徑為8mm，將纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置裝配好，第一次浸膠后的混雜纖維束從補(bǔ)膠裝置中間的孔穿過， 浸潤(rùn)層與碳纖維束接觸并且有富余，將控溫層的溫度調(diào)節(jié)在40°C，減小浸膠管內(nèi)樹脂粘度， 提高樹脂流動(dòng)速度。設(shè)備外側(cè)的浸膠管管頭插入環(huán)氧樹脂體系內(nèi)，該環(huán)氧樹脂體系是第一次浸膠膠液的改性體系，具體配方為第一次環(huán)氧樹脂體系+0. 5%抗氧劑26 4(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)+0. 5%紫外吸收劑UV-9+0. 5%光穩(wěn)定劑770，通過泵控制浸膠管內(nèi)的改性后環(huán)氧樹脂流量，使浸膠管內(nèi)的改性環(huán)氧樹脂以15ml/min的速度通過浸膠頭、浸潤(rùn)層流到外層玻璃纖維束表面，浸潤(rùn)到外層玻璃纖維層中。[0033]采用纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置后，不但使樹脂浸潤(rùn)的更充分，也使暴露在外的玻璃纖維層中含有更多的防老劑，提高了復(fù)合芯棒的力學(xué)性能和耐候性。
權(quán)利要求1.一種纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置，包括浸膠模，其特征是所述的浸膠模為中空環(huán)形殼體(2)，殼體(2)內(nèi)從外向內(nèi)依次設(shè)有保溫層(4)、控溫層(5)和浸膠管(6)， 殼體(2 )外沿開有孔，所述的浸膠管和控溫層內(nèi)的電熱元件分別通過開孔和外界連接，所述的殼體(2)內(nèi)沿中間開口，所述的浸膠管(6)內(nèi)沿設(shè)有多個(gè)向環(huán)心突出的浸膠頭(10)穿出殼體內(nèi)沿中間開口伸出殼體之外，所述的浸膠頭(10)外部套有浸潤(rùn)層(J)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置，其特征是所述的中空環(huán)形殼體浸膠模分為上下兩個(gè)半圓形部分，每個(gè)部分的殼體大圓外側(cè)帶有連接板，采用連接緊固件(3)通過連接板將上下兩個(gè)部分連接起來。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置，其特征是所述的浸潤(rùn)層(7)為多孔軟質(zhì)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置，其特征是所述的保溫層(4)的保溫材料為礦棉、復(fù)合硅酸鹽或聚乙烯，所述的殼體控溫層(5)的電熱元件為電熱紙或電熱管，電熱元件由殼體外部的控溫裝置控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置，其特征是所述的浸膠管(6)由管體(9)和浸膠頭(10)組成，管體(9)直徑大于殼體內(nèi)沿中間開口的寬度，且小于殼體的寬度，管體位于殼體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置，其特征是所述的浸膠管(6)分為上下兩根，各有進(jìn)口通過開孔和外界連接。
專利摘要一種纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置，包括浸膠模，其特征是所述的浸膠模為中空環(huán)形殼體，殼體內(nèi)從外向內(nèi)依次設(shè)有保溫層、控溫層和浸膠管，殼體外沿開有孔，所述的控溫層內(nèi)的電熱元件和浸膠管分別通過開孔和外界連接，所述的殼體內(nèi)沿中間開口，所述的浸膠管內(nèi)沿設(shè)有多個(gè)向圓心突出的浸膠頭穿過殼體內(nèi)沿中間開口伸出殼體之外，所述的浸膠頭外部套有浸潤(rùn)層。本實(shí)用新型的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合芯棒環(huán)形補(bǔ)膠裝置，其采用的浸膠模浸膠充分二次浸膠工藝簡(jiǎn)單操作簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)B29C70/52GK202656483SQ20122023056
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者張春雷, 喬琨, 朱波, 鐘飛, 聶銘, 林介東 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 山東大學(xué)