CN104527093A - 一种制作碳纤维管件制品的新工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制作碳纤维管件制品的新工艺，具体包括以下步骤：⑴根据碳纤维管件制品成品图形确定气袋的图形；⑵将气袋图形拆分成若干个气袋单体图形；⑶按照气袋单体图形制作气袋单体；⑷拼接气袋单体形成气袋，在气袋的外表面上粘贴碳纤维布；⑸将气袋放入成型模具的模腔中；⑹向气袋中充气的同时加热模腔，直至模腔内的温度达到设定温度时停止加热；⑺将每个气袋单体排空，然后冷却成型模具的模腔；⑻开启模具，取出内置有气袋的碳纤维管件制品成品，从碳纤维管件制品成品中抽出各气袋单体，获得碳纤维管件制品成品。本发明解决了管件内壁不光滑和弯折部位易产生褶皱以致影响弯折部位强度的技术问题，能够保证产品质量，提高生产效率。

Description

一种制作碳纤维管件制品的新工艺
技术领域
本发明涉及一种制作碳纤维管件制品的新工艺。
背景技术
目前，常见的碳纤维管件制品制作方法是：先按照碳纤维管件制品的尺寸要求制作各管件，即在芯轴的外表面粘贴碳纤维布直至碳纤维布形成外套在芯轴上的完整管状体，从该管状体中取出芯轴，获得管件，按照此方法制作其它的管件，在各管件中穿入尼龙气袋(充气后呈长直筒形)，在预型模中组合拼接各管件，然后在各管件的结合部位补充粘贴碳纤维布形成碳纤维管件制品半成品，将碳纤维管件制品半成品放置在成型模具的模腔中，向气袋中充气的同时加热模腔，碳纤维管件半成品的外壁逐渐压实在模腔的内壁上，当模腔内部温度(即碳纤维管件制品半成品的温度)达到设定温度后停止加热，放出气袋中的气体，冷却模腔，然后开启模具取出内置有气袋的碳纤维管件制品成品，从碳纤维管件制品成品中抽出气袋，获得碳纤维管件制品成品。
上述制作碳纤维管件制品的过程存在以下缺陷：
(1)通常管件的不同部位有粗细之分，而气袋为直筒形，气袋的口径往往根据管件的最大口径进行确定，因此当气袋充气在管件中膨胀而挤压管件时，位于管件较细部分的气袋就会发生褶皱而产生间隙，碳纤维被加热后会流至褶皱的间隙中，如此，就会在管件内壁上形成不规则形状的凸起，造成管件的内壁不光滑，影响产品质量。
(2)管件的形状为弯折状时，气袋在管件的弯折处容易发生凹陷，使其无法挤压管件而支撑起该部位，导致管件的弯折部位产生褶皱，影响了碳纤维管件制品弯折部位的强度，进而影响了产品质量。
(3)现有碳纤维管件制品的制作过程比较繁琐，作业时间长、生产效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提高生产效率、保证产品质量的制作碳纤维管件制品的新工艺。
本发明的目的通过以下的技术措施来实现：一种制作碳纤维管件制品的新工艺，其特征在于具体包括以下步骤：
(1)根据碳纤维管件制品成品图形确定气袋的图形，气袋在未充气状态下的形状和碳纤维管件制品成品的形状相同，相对于碳纤维管件制品成品，气袋整体成比例缩小，气袋采用弹性材料制成使其在充气状态下膨胀挤压套于其上的碳纤维管件制品半成品使之符合碳纤维管件制品成品的形状尺寸要求；
(2)将气袋图形拆分成若干个气袋单体图形，气袋单体为袋体，且使得在碳纤维管件制品成品制作完成后，每个气袋单体可独立从碳纤维管件制品成品中抽出；
(3)按照气袋单体图形制作气袋单体；
(4)拼接气袋单体形成气袋，在气袋的外表面上粘贴碳纤维布，直至该碳纤维布包覆住气袋形成套于气袋上的碳纤维管件制品半成品；
(5)将由步骤(4)所得的包覆有碳纤维布的气袋放入成型模具的模腔中，模腔上设有对应连接每个气袋单体袋口的充气口；
(6)由充气口向气袋中充气的同时加热模腔，碳纤维布逐渐被压实在模腔的内壁上，直至模腔内的温度达到设定温度时停止加热；
(7)将每个气袋单体排空，然后冷却成型模具的模腔；
(8)开启模具，取出内置有气袋的碳纤维管件制品成品，从碳纤维管件制品成品中抽出各气袋单体，获得碳纤维管件制品成品。
本发明是在仿照碳纤维管件制品成品的形状制成的气袋上粘贴碳纤维布，再通过成型工艺制成碳纤维管件制品成品，因此避免了现有工艺中因气袋是直筒形，而造成的管件内壁不光滑和管件弯折部位易产生褶皱以致影响弯折部位的强度等技术问题，能够保证产品质量。另外，与现有制作工艺相比，省去了使用预型模拼接各管件的工序，虽然本发明增加了气袋制作和拼接工序，但是就制作同一种碳纤维管件制品而言，可反复使用气袋制作碳纤维管件制品成批量生产，大大提高了生产效率。
本发明在步骤(6)中所述的设定温度是本行业规范要求制作不同的碳纤维管件制品在现有工艺中所要达到的温度，设定温度是120～180℃。
作为本发明的一种实施方式，制作气袋单体包括以下步骤：
①制作气袋单体模具，该气袋单体模具的模腔与气袋单体相适应；
②按照气袋制作工艺制作气袋单体。
本发明所述的气袋采用硅胶、橡胶或者乳胶制成，也可以采用其它具有弹性且在未充气状态下就可呈一定造型的材料。
作为本发明的优选实施方式，在所述步骤(6)中，充气压力为15～30kg/cm2，充气时间为45～60min，加热温度为100～180℃。
本发明在所述步骤(7)中，冷却成型模具的模腔至模腔内温度是50～80℃。
与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：
(1)本发明所制作出的碳纤维管件制品成品的内壁光滑，而且弯折部位不会产生褶皱，保证了弯折部位的强度，确保了产品质量。
(2)与现有制作工艺相比，本发明省去了使用预型模拼接各管件的工序，虽然本发明增加了气袋制作和拼接工序，但是就制作同一种碳纤维管件制品而言，可反复使用气袋制作碳纤维管件制品成批量生产，大大提高了生产效率。
(3)本发明操作简单、实用性强，可广泛适用于制作各种碳纤维管件制品。
具体实施方式
实施例1
本发明一种制作碳纤维管件制品的新工艺，具体包括以下步骤：
(1)根据碳纤维管件制品成品图形确定气袋的图形，气袋在未充气状态下的形状和碳纤维管件制品成品的形状相同，相对于碳纤维管件制品成品，气袋整体成比例缩小，气袋采用弹性材料制成，在本实施例中，弹性材料使用硅胶，使其在充气状态下膨胀挤压套于其上的碳纤维管件制品半成品使之符合碳纤维管件制品成品的形状尺寸要求；
(2)将气袋图形拆分成若干个气袋单体图形，气袋单体为袋体，且使得在碳纤维管件制品成品制作完成后，每个气袋单体可独立从碳纤维管件制品成品中抽出；
(3)按照气袋单体图形制作气袋单体；制作气袋单体包括以下步骤：
①制作气袋单体模具，该气袋单体模具的模腔与气袋单体相适应；
②按照气袋制作工艺制作气袋单体。
(4)拼接气袋单体形成气袋，即具体是在气袋单体的组合部位涂抹粘胶从而将各气袋单体粘接成一体成为气袋，在气袋的外表面上粘贴碳纤维布，直至该碳纤维布包覆住气袋形成套于气袋上的碳纤维管件制品半成品；
(5)将由步骤(4)所得的包覆有碳纤维布的气袋放入成型模具的模腔中，模腔上设有对应连接每个气袋单体袋口的充气口；
(6)由充气口向气袋中充气的同时加热模腔，充气压力为15Kg/cm2，充气时间为45min，加热温度为100℃，碳纤维布逐渐被压实在模腔的内壁上，直至模腔内的温度达到设定温度180℃时停止加热，设定温度是本行业规范要求制作不同的碳纤维管件制品在现有工艺中所要达到的温度。
(7)将每个气袋单体排空，然后冷却成型模具的模腔；冷却成型模具的模腔至模腔内温度是50℃；
(8)开启模具，取出内置有气袋的碳纤维管件制品成品，从碳纤维管件制品成品中抽出各气袋单体，获得碳纤维管件制品成品。
从上述制作过程可知，本发明是在仿照碳纤维管件制品成品的形状制成的气袋上粘贴碳纤维布，再通过成型工艺制成碳纤维管件制品成品，因此避免了现有工艺中因气袋是直筒形，而造成的管件内壁不光滑和管件弯折部位易产生褶皱以致影响弯折部位的强度等技术问题，能够保证产品质量。另外，与现有制作工艺相比，省去了使用预型模拼接各管件的工序，虽然本发明增加了气袋制作和拼接工序，但是就制作同一种碳纤维管件制品而言，可反复使用气袋制作碳纤维管件制品成批量生产，大大提高了生产效率。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：气袋采用橡胶制成，在步骤(6)中，充气压力为20kg/cm2，充气时间为50min，加热温度为150℃，设定温度是180℃。在步骤(7)中，冷却成型模具的模腔至模腔内温度是65℃。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于：气袋采用乳胶制成，在步骤(6)中，充气压力为30kg/cm2，充气时间为60min，加热温度为160℃，设定温度是180℃。在步骤(7)中，冷却成型模具的模腔至模腔内温度是80℃。
本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明气袋还可以采用其它具有弹性且在未充气状态下就可呈一定造型的材料；在步骤⑹中，充气压力为15～30kg/cm2，充气时间为45～60min，加热温度为100～180℃，设定温度是120～180℃；在步骤(7)中，冷却成型模具的模腔至模腔内温度是50～80℃。因此本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种制作碳纤维管件制品的新工艺，其特征在于具体包括以下步骤：
⑴根据碳纤维管件制品成品图形确定气袋的图形，气袋在未充气状态下的形状和碳纤维管件制品成品的形状相同，相对于碳纤维管件制品成品，气袋整体成比例缩小，气袋采用弹性材料制成使其在充气状态下膨胀挤压套于其上的碳纤维管件制品半成品使之符合碳纤维管件制品成品的形状尺寸要求；
⑵将气袋图形拆分成若干个气袋单体图形，气袋单体为袋体，且使得在碳纤维管件制品成品制作完成后，每个气袋单体可独立从碳纤维管件制品成品中抽出；
⑶按照气袋单体图形制作气袋单体；
⑷拼接气袋单体形成气袋，在气袋的外表面上粘贴碳纤维布，直至该碳纤维布包覆住气袋形成套于气袋上的碳纤维管件制品半成品；
⑸将由步骤⑷所得的包覆有碳纤维布的气袋放入成型模具的模腔中，模腔上设有对应连接每个气袋单体袋口的充气口；
⑹由充气口向气袋中充气的同时加热模腔，碳纤维布逐渐被压实在模腔的内壁上，直至模腔内的温度达到设定温度时停止加热；
⑺将每个气袋单体排空，然后冷却成型模具的模腔；
⑻开启模具，取出内置有气袋的碳纤维管件制品成品，从碳纤维管件制品成品中抽出各气袋单体，获得碳纤维管件制品成品。
2.根据权利要求1所述的制作碳纤维管件制品的新工艺，其特征在于：在步骤⑹中所述的设定温度是120～180℃。
3.根据权利要求2所述的制作碳纤维管件制品的新工艺，其特征在于：制作气袋单体包括以下步骤：
①制作气袋单体模具，该气袋单体模具的模腔与气袋单体相适应；
②按照气袋制作工艺制作气袋单体。
4.根据权利要求3所述的制作碳纤维管件制品的新工艺，其特征在于：所述气袋采用硅胶、橡胶或者乳胶制成。
5.根据权利要求4所述的制作碳纤维管件制品的新工艺，其特征在于：在所述步骤⑹中，充气压力为15～30kg/cm2，充气时间为45～60min，加热温度为100～180℃。
6.根据权利要求1～5任一项所述的制作碳纤维管件制品的新工艺，其特征在于：在所述步骤⑺中，冷却成型模具的模腔至模腔内温度是50～80℃。
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