CN105276301A - 一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管，包括塑料管、预应力纹、保护膜层、铝合金层、塑料层、应力咬合面；所述铝合金衬塑复合管由塑料管和铝合金管通过预应力复合工艺加工复合而成；所述塑料管由塑料粒子通过挤出加工成型，所述铝合金管由铝棒热挤出加工成铝合金管；所述塑料管截面外周面上设置有半圆形的预应力纹，所述铝合金衬塑复合管从外向内依次设置有保护膜层、铝合金层、应力咬合面和塑料层；本发明采用预应力复合工艺直接复合铝合金衬塑复合管，在塑料管外壁上设置预应力纹，增加预应力复合的强度，预应力复合工艺简单，制造成本低，产品应用范围广。

Description

一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管

技术领域

本发明涉及一种金属衬塑复合技术设备领域，特别涉及一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管。

背景技术

衬塑管道是以普通钢管或者铝合金作为基体，内衬化学稳定性优良的热塑性工程塑料，经冷拉复合或滚塑成型，它既有金属管的机械性能，又有工程塑料的耐腐蚀，缓结垢，不易生长微生物的特点，是输送酸、碱、盐、有腐蚀性气体、液体等介质的理想管道；超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)具有耐磨、耐冲击、耐酸、碱腐蚀、耐光等优良性能；使用UHMW-PE与铝合金材料复合成为铝塑复合管，这类管材由于其含有铝层，可增加耐内压强度，阻隔氧气、CO2等而避免对输水管道设备的锈蚀威胁，导热性好而减少热点集中，抗静电而屏蔽性好并有一定的阻燃作用，因此易被大众所接受。

现有技术中，铝塑复合管是替代铸铁管的供水管，其基本构成应为五层，即由内而外依次为塑料、热熔胶、铝合金、热熔胶、塑料；现有技术中缺点与不足是：制造技术复杂，铝塑复合管生产制造成本高，影响铝塑复合管的实际应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管，采用超高分子量聚乙烯管和铝合金管，通过预应力复合工艺直接复合成为铝合金衬塑复合管，在塑料管外壁上设置应力纹，增加预应力复合的强度，并对铝合金管外层进行阳极氧化处理，生成保护膜层，使得铝合金衬塑复合管同时具备了铝合金和超高分了量聚乙烯材料多种特性。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管，简称铝合金衬塑复合管；包括塑料管、预应力纹、保护膜层、铝合金层、塑料层、应力咬合面，其特征在于：

所述铝合金衬塑复合管由塑料管和铝合金管通过预应力复合工艺加工复合而成；所述塑料管由塑料粒子通过挤出加工成型，所述铝合金管由铝锭熔融浇铸成铝棒，所述铝棒热挤出加工成铝合金管；所述塑料管截面外周面上沿塑料管中心方向均布设置有多条预应力纹，所述预应力纹的截面形状为半圆形；所述铝合金衬塑复合管从外向内依次设置有保护膜层、铝合金层、应力咬合面和塑料层。

所述保护膜层厚度大于10微米；所述铝合金管厚度范围为0.4mm—4.0mm；所述塑料管的厚度范围为20mm—315mm。

优选的，所述塑料管采用超高分子量聚乙烯材料，其平均分子量大于150万以上；所述超高分子量聚乙烯为无支链线性聚乙烯。

优选的，所述铝合金管采用6063变形铝制造的铝合金管材。

一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管，其预应力复合工艺流程是：

1、塑料管制造，使用塑料粒状原料，使用挤出机和挤出模具，按照塑料管的尺寸要求，挤出塑料管；所述挤出模具上设置有预应力纹结构，所述塑料管外周带有多条预应力纹；

2、铝合金管制造，使用6063变形铝铝锭，通过熔融铝锭，挤出加工成铝棒，所述铝棒通过挤出机，按照工艺尺寸要求，加热熔融后挤出铝合金管；

3、选取步骤1中的塑料管和步骤2中的铝合金管，使得二者的尺寸符合工艺匹配标准；并将所述塑料管穿入到所述铝合金管内部，将铝合金管前端压扁制成装配套管，将压扁部分与拉伸杆连接；

4、预应力模具，所述预应力模具为高强度合金钢体，其内部为空心圆形腔室，前端设置有锥孔，所述空心圆形腔室内穿设有拉伸杆，所述拉伸杆与液压机连接，所述预应力模具外部设置有冷却套；

5、将所述预应力模具内表面涂抹润滑油，开通所述冷却套内的冷却液，通过液压机将拉伸杆前端连接的装配套管，经过锥孔，强制拉入所述预应力模具内，所述装配套管复合定型为铝合金衬塑复合管，优选的，所述拉伸杆的拉伸速度为100mm/秒—300mm/秒；

6、保留时间：优选的，步骤5中，所述铝合金衬塑复合管在所述预应力模具内静止、冷却一段时间，称为保留时间，所述保留时间的范围为：5秒—30秒；

7、定长切割：通过液压机将预应力模具内的铝合金衬塑复合管拉出模具，对所述铝合金衬塑复合管进行表面清洗、干燥，按照工艺要求长度进行定长切割；

8、保护膜层加工，将步骤7中的铝合金衬塑复合管，放置在阳极氧化池中进行阳极氧化处理，经过阳极氧化表面处理后，使得所述铝合金衬塑复合管外生成保护膜层。

所述铝合金衬塑复合管的特点为：具有优良的物理性能、机械强度高；铝塑复合管有较好的保温性能，内外壁不易腐蚀，因内壁光滑，对流体阻力很小；又因为可随意弯曲，所以安装施工方便，作为供水管道，铝塑复合管有足够的强度；具有极好的耐酸、耐碱、耐盐的耐腐蚀性能；卫生无毒、不积垢，不滋生微生物、保证流体品质；耐化学腐蚀、耐土壤和海洋生物腐蚀，耐阴极剥离；安装工艺成熟、方便快捷；耐候性好，适用沙漠、盐碱等苛刻环境；管壁光滑、提高输送效率、使用寿命长。

所述铝合金衬塑复合管应用领域：1.化工行业：酸、碱、盐的制造业、化肥、农药、化学、橡胶塑料等行业输送腐蚀性气体、液体工艺管及排放管；2.电力工程：工艺用水回水输送、化水输送；3.冶炼行业：金属冶炼中腐蚀介质的输送；4.冶金矿山：液体介质的回填、通风、抽放瓦斯和喷浆等；5.制药行业：输送各种腐蚀性介质、污水、废水；6.油田气田：含油污水，气田污水，油气混合物，采油及集输工艺管道；7.农业喷灌：深井管，滤水管，暗渠输送管，排水管，灌溉给水用管；8.市政行业：城市建筑给水，饮用水，消防水，热网回水输送，高速公路埋地排水及绿化带浇灌等通道。

通过上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：采用超高分子量聚乙烯管和铝合金管，通过预应力复合工艺直接复合成为铝合金衬塑复合管，在塑料管外壁上设置应力纹，增加预应力复合的强度，并对铝合金管外层进行阳极氧化处理，生成保护膜层，使得铝合金衬塑复合管同时具备了铝合金和超高分了量聚乙烯材料多种特性；预应力复合工艺简单，制造成本低，产品应用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所公开的一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管塑料管剖面示意图；

图2为本发明实施例所公开的一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管剖面示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1.塑料管2.预应力纹3.保护膜层

4.铝合金层5.塑料层6.应力咬合面

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1和图2，本发明提供了一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管，包括塑料管1、预应力纹2、保护膜层3、铝合金层4、塑料层5、应力咬合面6。

所述铝合金衬塑复合管由塑料管1和铝合金管通过预应力复合工艺加工复合而成；所述塑料管1由塑料粒子通过挤出加工成型，所述铝合金管由铝锭熔融浇铸成铝棒，所述铝棒热挤出加工成铝合金管；所述塑料管1截面外周面上沿塑料管1中心方向均布设置有多条预应力纹2，所述预应力纹2的截面形状为半圆形；所述铝合金衬塑复合管从外向内依次设置有保护膜层3、铝合金层4、应力咬合面6和塑料层5。

所述保护膜层3厚度大于10微米；

所述铝合金管厚度为:

实施例1铝合金管厚度为0.6mm，塑料管1厚度为25mm；

实施例2铝合金管厚度为0.8mm，塑料管1厚度为63mm；

实施例3铝合金管厚度为1.8mm，塑料管1厚度为160mm；

所述塑料管1采用超高分子量聚乙烯材料，其平均分子量大于150万；所述超高分子量聚乙烯为无支链线性聚乙烯。

所述铝合金管采用6063变形铝制造的铝合金管材。

一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管，其预应力复合工艺流程是：

1、塑料管1制造，使用塑料粒状原料，使用挤出机和挤出模具，按照塑料管的尺寸要求，挤出塑料管；所述挤出模具上设置有预应力纹结构，所述塑料管外周带有多条预应力纹2；

2、铝合金管制造，使用6063变形铝铝锭，通过熔融铝锭，挤出加工成铝棒，所述铝棒通过挤出机，按照工艺尺寸要求，加热熔融后挤出铝合金管；

3、选取步骤1中的塑料管1和步骤2中的铝合金管，使得二者的尺寸符合工艺匹配标准；并将所述塑料管1穿入到所述铝合金管内部，将铝合金管前端压扁制成装配套管，将压扁部分与拉伸杆连接；

4、预应力模具，所述预应力模具为高强度合金钢体，其内部为空心圆形腔室，前端设置有锥孔，所述空心圆形腔室内穿设有拉伸杆，所述拉伸杆与液压机连接，所述预应力模具外部设置有冷却套；

5、将所述预应力模具内表面涂抹润滑油，开通所述冷却套内的冷却液，通过液压机将拉伸杆前端连接的装配套管，经过锥孔，强制拉入所述预应力模具内，所述装配套管复合定型为铝合金衬塑复合管，所述拉伸杆的拉伸速度为15mm/秒；

6、保留时间：步骤5中，所述铝合金衬塑复合管在所述预应力模具内静止、冷却，所述保留时间为：6秒；

7、定长切割：通过液压机将预应力模具内的铝合金衬塑复合管拉出模具，对所述铝合金衬塑复合管进行表面清洗、干燥，按照工艺要求长度进行定长切割；

8、保护膜层加工，将步骤7中的铝合金衬塑复合管，放置在阳极氧化池中进行阳极氧化处理，经过阳极氧化表面处理后，使得所述铝合金衬塑复合管外生成保护膜层。

通过上述具体实施例，本发明的有益效果是：采用超高分子量聚乙烯管和铝合金管，通过预应力复合工艺直接复合成为铝合金衬塑复合管，在塑料管外壁上设置应力纹，增加预应力复合的强度，并对铝合金管外层进行阳极氧化处理，生成保护膜层，使得铝合金衬塑复合管同时具备了铝合金和超高分了量聚乙烯材料多种特性；预应力复合工艺简单，制造成本低，产品应用范围广。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管，简称铝合金衬塑复合管；其特征在于，包括塑料管、预应力纹、保护膜层、铝合金层、塑料层、应力咬合面；所述铝合金衬塑复合管由塑料管和铝合金管通过预应力复合工艺加工复合而成；所述塑料管由塑料粒子通过挤出加工成型，所述铝合金管由铝锭熔融浇铸成铝棒，所述铝棒热挤出加工成铝合金管；所述塑料管截面外周面上沿塑料管中心方向均布设置有多条预应力纹，所述预应力纹的截面形状为半圆形；所述铝合金衬塑复合管从外向内依次设置有保护膜层、铝合金层、应力咬合面和塑料层。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管，其特征在于，所述保护膜层厚度大于10微米；所述铝合金管厚度范围为0.4mm—4.0mm；所述塑料管的厚度范围为20mm—315mm。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管，其特征在于，优选的，所述塑料管采用超高分子量聚乙烯材料，其平均分子量大于150万以上；优选的，所述铝合金管采用6063变形铝制造的铝合金管材。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金衬塑超高分子量聚乙烯复合管，其特征在于，铝合金衬塑复合管预应力复合工艺流程是：

4.1、塑料管制造，使用塑料粒状原料，使用挤出机和挤出模具，按照塑料管的尺寸要求，挤出塑料管；所述挤出模具上设置有预应力纹结构，所述塑料管外周带有多条预应力纹；

4.2、铝合金管制造，使用6063变形铝铝锭，通过熔融铝锭，挤出加工成铝棒，所述铝棒通过挤出机，按照工艺尺寸要求，加热熔融后挤出铝合金管；

4.3、选取步骤1中的塑料管和步骤2中的铝合金管，使得二者的尺寸符合工艺匹配标准；并将所述塑料管穿入到所述铝合金管内部，将铝合金管前端压扁制成装配套管，将压扁部分与拉伸杆连接；

4.4、预应力模具，所述预应力模具为高强度合金钢体，其内部为空心圆形腔室，前端设置有锥孔，所述空心圆形腔室内穿设有拉伸杆，所述拉伸杆与液压机连接，所述预应力模具外部设置有冷却套；

4.5、将所述预应力模具内表面涂抹润滑油，开通所述冷却套内的冷却液，通过液压机将拉伸杆前端连接的装配套管，经过锥孔，强制拉入所述预应力模具内，所述装配套管复合定型为铝合金衬塑复合管，优选的，所述拉伸杆的拉伸速度为100mm/秒—300mm/秒；

4.6、保留时间：优选的，步骤5中，所述铝合金衬塑复合管在所述预应力模具内静止、冷却一段时间，称为保留时间，所述保留时间的范围为：5秒—30秒；

4.7、定长切割：通过液压机将预应力模具内的铝合金衬塑复合管拉出模具，对所述铝合金衬塑复合管进行表面清洗、干燥，按照工艺要求长度进行定长切割；

4.8、保护膜层加工，将步骤7中的铝合金衬塑复合管，放置在阳极氧化池中进行阳极氧化处理，经过阳极氧化表面处理后，使得所述铝合金衬塑复合管外生成保护膜层。