CN104175568A - 制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法 - Google Patents

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    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
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    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/345—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds

Abstract

本发明涉及一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法，属于复合材料领域。其特征在于，设有外模，外模由上模及下模组成，为中空结构，制造碳纤维臂架的碳纤维预浸料铺在上模及下模的内表面上，碳纤维预浸料内侧用隔离膜包覆，隔离膜内铺设导流网，导流网内铺一层透气毡，在透气毡上在放一根抽气管并用透气毡包裹，再铺放真空膜，真空膜内铺放填充物，真空膜两端开口封在上模及下模上，留出抽气管，将外模内腔完全封闭，抽气管将真空膜内部空气全部排出，形成真空；打开进气阀经外模内腔两端盖板上的进气孔向内腔中充气，当内腔压力达到要求后自动关闭进气阀门；接通外模上电加热管电源，对碳纤维预浸料进行加热固化成型。

Description

制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法
技术领域
本发明涉及复合材料领域，详细地讲是一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法。
背景技术
众所周知：臂架是混凝土泵车最主要的关键部件之一，其安全性、可靠性和先进性是决定泵车核心竞争力的关键。目前，泵车臂架多使用高强度钢制造，重量较大，对车架、底盘要求较高，油耗较大，机动性较差；同时，泵车作业工况始终处于动载作用下，臂架结构各部件间还存在着耦合作用，易因疲劳破坏出现局部变形、开裂等问题；另外，泵车的工作环境较恶劣，易发生腐蚀问题。
因此，在混凝土泵车用碳纤维复合材料臂架（专利号ZL 20112 0267621.8）中，提出了一种碳纤维臂架的构想，其成型工艺为芯模成型并使用热压罐固化，设备投入较大，耗电量大，且制品成型后需要加工，增加了产品制作成本。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术的不足，而提供一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法，利用该工艺制造的混凝土泵车用碳纤维臂架具有重量轻、强度高、刚性好、耐疲劳、抗腐蚀、投资小的特点。充分发挥碳纤维增强环氧树脂复合材料强度高、比模量大、耐疲劳、抗腐蚀的优点，进而得到性能优越的混凝土泵车臂架。
本发明采用如下技术解决方案：一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法，其特征在于，设有外模，外模由上模及下模组成，为中空结构，制造碳纤维臂架的碳纤维预浸料铺在上模及下模的内表面上，碳纤维预浸料内侧用隔离膜包覆，隔离膜内铺设导流网，导流网内铺一层透气毡，在透气毡上在放一根抽气管并用透气毡包裹，再铺放真空膜，真空膜内铺放填充物，真空膜两端开口封在上模及下模上，留出抽气管，将外模内腔完全封闭，抽气管将真空膜内部空气全部排出，形成真空；打开进气阀经外模内腔两端盖板上的进气孔向内腔中充气，当内腔压力达到要求后自动关闭进气阀门；接通外模上电加热管电源，对碳纤维预浸料进行加热固化成型。
本发明还可通过如下措施来实现：填充物的外部形状与模具内腔相同。导流网是有导气作用的网状结构，且铺设时包覆整个内腔。进气阀为可控制外模内腔压强在一定范围内的自动控制阀门。上模与下模通过螺栓连接，两端通过金属盖板连接，在下模的合模面上贴有一圈密封胶条，使合模后，外模内腔完全封闭。
本发明的有益效果是，能够充分发挥碳纤维增强环氧树脂复合材料强度高、模量大、耐疲劳、抗腐蚀的优点，进而制造出性能优越的混凝土泵车臂架，能够使臂架减重40％～60％。同时该发明由于不使用热压罐固化成型，大大减少了设备的投入；利用外模成型同时可以保证产品的精度，使产品一次成型，不需要加工。同时该发明也可应用到诸如消防车臂架、起重设备的吊臂、输电与通信线杆等领域。
 
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的成型工艺示意图。
图2为本发明图1中上模与下模结合处的A部放大图。
图中　1、上模，2、下模，3、隔离膜，4、导流网，5、透气毡，6、抽气管，7、真空膜，8、填充物，9、螺栓，10、碳纤维预浸料，11、进气孔，12、密封胶条。
 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。
如图1、图2所示，本实施例设有外模，外模包括上模1及下模2，铺覆碳纤维预浸料时应先将外模处理，将外模内表面污渍杂质处理干净并均匀涂上一层脱模剂，用制造混凝土泵车用碳纤维臂架的碳纤维预浸料10分别铺覆于上模1和下模2的内表面，根据受力需求，碳纤维预浸料10的铺布角度会相应的改变，在上模1和下模2分别留出搭接余量，增加碳纤维臂架合模后一体成型的强度。碳纤维预浸料10内部用隔离膜3包覆，隔离膜3内用导流网4包覆，导流网4是有导气作用的网状结构，且铺设时包覆整个内腔，导流网4上下两端分别铺放一条透气毡5，透气毡5上放一条与模具等长的抽气管6，且用透气毡5包裹，透气毡5内部用真空膜7包覆，真空膜7内放入填充物8（泡沫等），并将真空膜7用密封胶条密封。在下模2的合模面上贴上一圈密封胶条12，使合模后，模具内腔完全封闭，将上模1与下模2闭合并用螺栓9锁紧，最后将真空膜7密封在上模1、下模2的两端，通过抽气管6将真空膜7内部空气全部排出，形成真空。经过降压测试合格后，打开进气阀门，经盖板上进气孔11输入压缩空气进行加压，模具带自动压力控制阀门，模具内腔压力达到要求后自动关闭进气阀门，压力减小时自动打开进气阀门。模具外连设备可控制碳纤维臂架整个成型过程的温度曲线，模具靠电加热管进行加热固化成型。

Claims (5)

1.一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法，其特征在于，设有外模，外模由上模及下模组成，为中空结构，制造碳纤维臂架的碳纤维预浸料铺在上模及下模的内表面上，碳纤维预浸料内侧用隔离膜包覆，隔离膜内铺设导流网，导流网内铺一层透气毡，在透气毡上在放一根抽气管并用透气毡包裹，再铺放真空膜，真空膜内铺放填充物，真空膜两端开口封在上模及下模上，留出抽气管，将外模内腔完全封闭，抽气管将真空膜内部空气全部排出，形成真空；打开进气阀经外模内腔两端盖板上的进气孔向内腔中充气，当内腔压力达到要求后自动关闭进气阀门；接通外模上电加热管电源，对碳纤维预浸料进行加热固化成型。
2.根据权利要求1所述制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法，其特征在于所述的填充物的外部形状与模具内腔相同。
3.根据权利要求1所述制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法，其特征在于所述的导流网是有导气作用的网状结构，且铺设时包覆整个内腔。
4.根据权利要求1所述制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法，其特征在于所述的进气阀为可控制外模内腔压强在一定范围内的自动控制阀门。
5.根据权利要求1所述制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法，其特征在于所述的上模与下模通过螺栓连接，两端通过金属盖板连接，在下模的合模面上贴有一圈密封胶条，使合模后，外模内腔完全封闭。
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