CN106696304A - 一种碳纤维复合材料抽真空装置及其抽真空的方法 - Google Patents

一种碳纤维复合材料抽真空装置及其抽真空的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种碳纤维复合材料抽真空装置，包括真空机、真空嘴、密封膜、模具、底板；密封膜的周边密封在底板上，模具收容在密封膜与底板之间的密封区域中；真空机通过真空嘴与密封区域连接；真空嘴包括真空嘴管体、紧固螺母、压环、密封垫、隔热垫；真空嘴管体的底部伸入至密封区域且其底部开设有导气槽；导气槽延伸至真空嘴管体底部的边缘，在真空嘴管体的侧面形成缺口；隔热垫套设在真空嘴管体上且限位在缺口与密封膜之间；密封垫、压环、紧固螺母从下至上依次套设在真空嘴管体上且限位在密封膜的外侧。本发明还公开一种碳纤维复合材料抽真空的方法。本发明具有结构简单、使用方便、密封性好、有效防止破袋现象的优点。

Description

一种碳纤维复合材料抽真空装置及其抽真空的方法
技术领域
本发明涉及碳纤维复合材料技术领域，尤其涉及一种碳纤维复合材料抽真空装置及其抽真空的方法。
背景技术
碳纤维复合材料从冷冻室中取出解冻后，按照产品的形状、规格要求铺叠在模具上，形成一定的形状、结构；此时的产品需要在真空条件下进行加热定型处理，提高碳纤维复合材料的成型性。
传统的碳纤维复合材料抽真空方法是通过真空嘴对处于密封状态下的碳纤维复合材料进行抽真空处理。实际工作时，为了提高真空嘴的导气性，会在真空嘴的底部设置导气槽。但是，由于导气槽的介入，抽真空时，密封膜会贴紧在导气槽的边缘处。而真空嘴为金属材质，模量较大，会导致密封膜被割破，导致无法进行正常抽真空处理。现有技术解决该问题的方法是通过设置多层密封膜或者采用如聚酰亚胺或氟塑料等高性能材料制备密封膜，通过提高密封膜的厚度或性能来减少密封膜被割破的现象。但是，该方法不仅在密封膜密封环节上带来操作方面的麻烦，而且采用高性能材料也提高了密封成本；另外，简单的多层密封膜的设置方案并不能很好的解决破袋问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、密封性好、有效防止破袋现象的碳纤维复合材料抽真空装置及其抽真空的方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种碳纤维复合材料抽真空装置，包括真空机、真空嘴、密封膜、模具、底板；所述密封膜的周边密封在所述底板上，所述模具收容在所述密封膜与所述底板之间的密封区域中；所述真空机通过所述真空嘴与所述密封区域相通；所述真空嘴包括真空嘴管体、紧固螺母、压环、密封垫、隔热垫；所述真空嘴管体的底部伸入至密封区域中且其底部开设有导气槽；所述导气槽延伸至所述真空嘴管体底部的边缘，在所述真空嘴管体底部的侧面形成缺口；所述隔热垫套设在所述真空嘴管体上且限位在所述缺口与所述密封膜之间；所述密封垫、压环、紧固螺母从下至上依次套设在所述真空嘴管体上且限位在所述密封膜的外侧。
优选地，所述隔热垫的材质为尼龙或者聚酯。
优选地，所述导气槽呈十字形结构或者以所述真空嘴管体的中心孔为中心向四周延伸形成辐射形。
优选地，在所述底板上设置有涂胶槽，所述涂胶槽沿着所述底板的边缘环绕形成环形结构。
一种使用上述的碳纤维复合材料抽真空装置进行碳纤维复合材料抽真空的方法，包括如下步骤：
（1）将铺叠有碳纤维复合材料的模具放置在底板上；
（2）分别在隔热垫、密封膜上开设第一通孔、第二通孔，依次将真空嘴管体的管体部穿过第一通孔、第二通孔，使得真空嘴管体的管体部与真空嘴管体的底部分别位于密封膜的外侧、隔热垫的内侧；其中，隔热垫又限位于真空嘴管体底部缺口的上方；
（3）将密封膜的周边密封在底板上，保证真空嘴管体的底部、隔热垫位于密封区域中；
（4）依次安装密封垫、压环、紧固螺母，拧紧紧固螺母；
（5）将真空机与真空嘴管体的管体部连通，抽真空。
优选地，所述第一通孔、第二通孔的孔径均小于所述真空嘴管体的管体部的外径。
优选地，所述导气槽呈十字形结构或者以所述真空嘴管体的中心孔为中心向四周延伸形成辐射形。
优选地，在所述底板上设置有涂胶槽，所述涂胶槽沿着所述底板的边缘环绕形成环形结构。
优选地，所述密封膜的层数为三层以内。
优选地，所述隔热垫的材质为尼龙或者聚酯。
本发明的优点在于：本发明在抽真空时，由于在缺口与密封膜之间设置隔热垫，利用隔热垫的隔挡作用，使得密封膜收缩后不会与缺口直接接触，避免因密封膜被割破而导致破袋现象。另外，即使密封膜在抽真空过程中没有发生破袋现象，但是在碳纤维复合材料在加热定型时，密封膜受热可能会发生老化，其强度降低，依然存在破袋的风险。此时，由于本发明的隔热垫的存在，使得老化后的密封膜并不与缺口直接接触且由于隔热垫的隔热作用，大大降低了密封膜破裂的几率。
进一步，另外，在抽真空时，由于缺口的存在，能保证气体从真空嘴管体的侧面抽出，而非完全从底部抽出，一方面增加导气的点位，另一方面，避免因底部阻塞而造成导气不顺畅的不足。
进一步，交叉形或辐射形的导气槽，具有多向导气作用，提高导气率，保证抽气的顺畅形成。
进一步，在密封时，在涂胶槽内涂入胶合剂，将密封膜的边缘胶合在涂胶槽中，再在环形结构的内、外围再将密封膜与底板胶合两圈，从而达到三层密封的效果。另外，由于涂胶槽的设置，相比现有技术的界面作用，能增大密封膜与底板之间的胶合面积，进一步提高密封性。
附图说明
图1为本发明中真空嘴的结构示意图。
图2为本发明中真空嘴管体底部的结构示意图。
图3为本发明中密封膜在密封状态下的结构示意图。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合实施例对其作进一步说明。
实施例1
如图1-3所示，本实施例公开一种碳纤维复合材料抽真空装置，包括真空机、真空嘴、密封膜3、模具4、底板。本发明的真空机为现有技术的真空机。密封膜3的周边密封在底板上，模具4收容在密封膜3与底板之间的密封区域中。真空机通过真空嘴与密封区域连通。
如图1、2所示，真空嘴包括真空嘴管体21、紧固螺母22、压环23、密封垫24、隔热垫25。真空嘴管体21的底部伸入至密封区域且其底部开设有导气槽27。导气槽27延伸至真空嘴管体21底部的边缘，在真空嘴管体21底部的侧面形成缺口26。隔热垫25套设在真空嘴管体21的上且限位在缺口26与密封膜3之间；且隔热垫25的边缘延伸出真空嘴管体21。密封垫24、压环23、紧固螺母22从下至上依次套设在真空嘴管体21上且限位在密封膜3的外侧。
本发明在真空嘴管体21优选采用型号为airlock 550TF 的管体结构，当然也可以使用其他现有技术的管体结构。本发明在抽真空时，由于在缺口26与密封膜3之间设置隔热垫25，利用隔热垫25的隔挡作用，使得密封膜3收缩后不会与缺口26直接接触，避免因密封膜3被割破而导致破袋现象。另外，即使密封膜3在抽真空过程中没有发生破袋现象，但是碳纤维复合材料在加热定型时，密封膜3受热可能会发生老化现象，造成其强度降低，直接与缺口26接触，依然存在破袋的风险。而由于本发明的隔热垫25的存在，使得老化后的密封膜3并不与缺口26直接接触，另外隔热垫25具有隔热作用，大大降低了密封膜3破裂的几率。
本发明采用的密封膜3的层数不超过三层，优选使用与隔热垫25同材料的材料制备，可以使用聚氯乙烯、环氧树脂、聚酯、聚酰胺等。
另外，在抽真空时，由于缺口26的存在，能保证气体从真空嘴管体21的侧面抽出，而非完全从底部抽出，一方面增加导气的点位，另一方面，避免因底部阻塞而造成导气不顺畅的不足。
在有些实施例中，隔热垫25的材质为尼龙或者聚酯PET。聚酯、尼龙的熔点温度都在200℃以上，耐高温性好，能充分满足碳纤维复合材料热定型加热温度的需求。
如图2所示，在有些实施例中，导气槽27呈十字形结构，也可以以真空嘴管体21的中心孔为中心向四周延伸形成辐射形。交叉形或辐射形的导气槽，具有多向导气作用，提高导气率，保证抽气的顺畅性。
如图3所示，在有些实施例中，在底板上设置有涂胶槽51，涂胶槽51沿着底板的边缘环绕形成环形结构。在密封时，在涂胶槽51内涂入胶合剂6，将密封膜3的边缘胶合在涂胶槽51中，再在环形结构的内、外围再将密封膜3与底板胶合两圈，从而达到三层密封的效果。另外，由于涂胶槽51的设置，相比现有技术的界面结合，能增大密封膜3与底板之间的胶合面积，进一步提高密封性。
实施例2
如图1-3所示，本实施例公开一种使用上述的碳纤维复合材料抽真空装置进行碳纤维复合材料抽真空的方法，包括如下步骤：
（1）将铺叠有碳纤维复合材料的模具4放置在底板上。
（2）分别在隔热垫、密封膜3上开设第一通孔、第二通孔，依次将真空嘴管体21的管体部穿过第一通孔、第二通孔，使得真空嘴管体21的管体部与真空嘴管体21的底部分别位于密封膜3的外侧、隔热垫25的内侧。其中，隔热垫25又限位于真空嘴管体21底部缺口26的上方。
（3）将密封膜3的周边密封在底板上，保证真空嘴管体21的底部、隔热垫位于密封区域中。
（4）依次安装密封垫24、压环23、紧固螺母22，拧紧紧固螺母22。
（5）将真空机与真空嘴管体21的管体部连通，抽真空。
优选地，第一通孔、第二通孔的孔径均小于真空嘴管体21的管体部的外径。由于隔热垫25、密封膜3均为弹性材料，在插入管体部后，较小的孔径能使得隔热垫、密封膜3紧密包裹在管体部的外侧，减少相互之间的空隙，提高密封效果以及结合牢度。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碳纤维复合材料抽真空装置，包括真空机、真空嘴、密封膜、模具、底板；所述密封膜的周边密封在所述底板上，所述模具收容在所述密封膜与所述底板之间的密封区域中；所述真空机通过所述真空嘴与所述密封区域相通；其特征在于，所述真空嘴包括真空嘴管体、紧固螺母、压环、密封垫、隔热垫；所述真空嘴管体的底部伸入至密封区域中且其底部开设有导气槽；所述导气槽延伸至所述真空嘴管体底部的边缘，在所述真空嘴管体底部的侧面形成缺口；所述隔热垫套设在所述真空嘴管体上且限位在所述缺口与所述密封膜之间；所述密封垫、压环、紧固螺母从下至上依次套设在所述真空嘴管体上且限位在所述密封膜的外侧。
2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料抽真空装置，其特征在于，所述隔热垫的材质为尼龙或者聚酯。
3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料抽真空装置，其特征在于，所述导气槽呈十字形结构或者以所述真空嘴管体的中心孔为中心向四周延伸形成辐射形。
4.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料抽真空装置，其特征在于，在所述底板上设置有涂胶槽，所述涂胶槽沿着所述底板的边缘环绕形成环形结构。
5.一种使用如权利要求1所述的碳纤维复合材料抽真空装置进行碳纤维复合材料抽真空的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将铺叠有碳纤维复合材料的模具放置在底板上；
（2）分别在隔热垫、密封膜上开设第一通孔、第二通孔，依次将真空嘴管体的管体部穿过第一通孔、第二通孔，使得真空嘴管体的管体部与真空嘴管体的底部分别位于密封膜的外侧、隔热垫的内侧；其中，隔热垫又限位于真空嘴管体底部缺口的上方；
（3）将密封膜的周边密封在底板上，保证真空嘴管体的底部、隔热垫位于密封区域中；
（4）依次安装密封垫、压环、紧固螺母，拧紧紧固螺母；
（5）将真空机与真空嘴管体的管体部连通，抽真空。
6.根据权利要求5所述的碳纤维复合材料抽真空的方法，其特征在于，所述第一通孔、第二通孔的孔径均小于所述真空嘴管体的管体部的外径。
7.根据权利要求5所述的碳纤维复合材料抽真空的方法，其特征在于，所述导气槽呈十字形结构或者以所述真空嘴管体的中心孔为中心向四周延伸形成辐射形。
8.根据权利要求5所述的碳纤维复合材料抽真空的方法，其特征在于，在所述底板上设置有涂胶槽，所述涂胶槽沿着所述底板的边缘环绕形成环形结构。
9.根据权利要求5所述的碳纤维复合材料抽真空的方法，其特征在于，所述密封膜的层数为三层以内。
10.根据权利要求5所述的碳纤维复合材料抽真空的方法，其特征在于，所述隔热垫的材质为尼龙或者聚酯。
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