CN107031067A - 一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法 - Google Patents

一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法，包括如下步骤：1）囊匣外盒模具制作，绘制囊匣外盒的三维模型，根据三维模型机加工盒盖模具和盒体模具；2）囊匣外盒制作，将盒盖模具以及盒体模具合模后安装到模压台上；将填料加热融化后注入盒盖模具和盒体模具内，加热，直至盒盖和盒体成型后脱模；3）囊匣外盒装配，通过合页将盒盖与盒体相连，然后安装锁扣和把手；4）内衬制作，绘制内衬的三维模型，然后根据该三维模型进行数控加工；5）整体装配，将内衬放入盒体内，且内衬与盒体紧贴在一起。本发明能够有效提高生产效率，并降低生产成本，并且针对性更强。

Description

一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法
技术领域
本发明涉及文物保护领域，尤其涉及一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法。
背景技术
文物是人类宝贵的历史文化遗产，由于文物经历过数百年甚至上千年的流传，其本身材质可能已经发生变化而变得较为脆弱，因而文物保存的有效性对于文物价值的延续至关重要。囊匣，是用于保存珍贵文物的包装盒，距今已有千余年的历史。目前，囊匣已由传统囊匣，无酸纸囊匣，发展到碳纤维囊匣，在采用现代化机械设备、材料优化及技艺创新等方面都取得了一定的进步。公布号为CN 106240994 A的专利文件中公开了一种文物保护专用碳纤维囊匣，由于其结构及加工工艺的因素，使其在配件安装牢固度，盒盖和盒身开合角度及内衬与文物随形等方面尚有很多不足之处，影响囊匣的使用寿命，降低了生产效率，限制了生产成本。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有碳纤维囊匣结构合理性差，适应性差，生产效率低以及生产成本高的问题，提供一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法，能够有效提高生产效率，并降低生产成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）囊匣外盒模具制作
A、根据待保存文物的长、宽、高尺寸确定囊匣外盒的内腔的长、宽、高尺寸，其中，囊匣外盒的内腔的长、宽、高尺寸均大于待保存文物的长、宽、高尺寸；
B、根据囊匣外盒的内腔的长、宽、高尺寸以及预设的囊匣壁厚绘制囊匣外盒的三维模型，其中，囊匣外盒的三维模型包括盒体和盒盖两部分；
C、根据盒体和盒盖的三维模型参数分别机加工盒盖模具和盒体模具，其中，盒盖模具和盒体模具均包括内模和外模；
2）囊匣外盒制作
A、根据盒体模具和盒盖模具的内模外表面尺寸和外模内表面尺寸剪裁碳布，然后将碳布含浸树脂，再将含浸树脂后的碳布对应贴附于盒盖模具的外模内表面和内模的外表面，以及盒体模具的外模内表面和内模外表面；
B、在盒盖模具和盒体模具内预设螺纹座，其中，所述螺纹座通过U型支架与盒盖模具和盒体模具相连；
C、将盒盖模具的内模和外模以及盒体模具的内模和外模分别合模后安装到模压台上；将填料加热融化后注入盒盖模具和盒体模具内；
D、对盒盖模具和盒体模具加热，其中，加热温度为120—180℃，加热时间为60—100分钟；
E、待盒盖和盒体加热成型后进行脱模，然后进行数控加工，以对盒盖和盒体进行修边及打磨；
3）囊匣外盒装配
A、在盒体内侧的上端粘贴密封飞边；
B、通过合页将盒盖与盒体相连，其中，合页通过连接螺钉与预埋的螺纹座相连，然后进行表面研磨、涂装、贴标及抛光；
C、安装锁扣和把手，所述锁扣和把手也通过连接螺钉与预埋的螺纹座相连；
4）内衬制作
A、绘制内衬的三维模型，所述内衬模型上具有一能将待保护文物定位的容置腔；
B、根据内衬的三维模型进行数控加工，形成一体化的内衬；
5）整体装配
最后，将内衬放入盒体内，且内衬与盒体紧贴在一起，从而完成整个碳纤维囊匣的制作。
进一步地，所述盒体模具的内模上端具有凸沿，使盒体内侧上端形成台阶结构，所述飞边安装于该台阶上，并与盒体粘贴在一起。
进一步地，所述U型支架的材质与填料的材质相同。
进一步地，所述填料采用ABS、PC、PU或PVC材料。
进一步地，所述内衬采用PE材料。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：采用新型模压工艺，并结合数控加工，极大的提高了生产效率，降低了成本；同时，配件安装位置预埋了螺纹座，增加了配件安装牢固度；密封飞边的引入，增加了密封性，使囊匣外盒具有强度高，重量轻，密封性能好、使用寿命长，更加美观等特点，内衬与文物随形，能够为文物提供严丝合缝的保护；并且所有材料均采用对文物安全无污染的环保材料，不会对文物造成二次伤害。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例：一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法，包括如下步骤：
1）囊匣外盒模具制作
A、根据待保存文物的长、宽、高尺寸确定囊匣外盒的内腔的长、宽、高尺寸，其中，囊匣外盒的内腔的长、宽、高尺寸均大于待保存文物的长、宽、高尺寸。
B、根据囊匣外盒的内腔的长、宽、高尺寸以及预设的囊匣壁厚绘制囊匣外盒的三维模型，其中，囊匣外盒的三维模型包括盒体和盒盖两部分。
C、根据盒体和盒盖的三维模型参数分别机加工盒盖模具和盒体模具，其中，盒盖模具和盒体模具均包括内模和外模；所述盒盖模具和盒体模具均为钢模，稳定性和耐热性更好；具体实施时，所述盒体模具的内模上端具有凸沿，使盒体内侧上端形成台阶结构。
2）囊匣外盒制作
A、根据盒体模具和盒盖模具的内模外表面尺寸和外模内表面尺寸剪裁碳布，然后将碳布含浸树脂，再将含浸树脂后的碳布对应贴附于盒盖模具的外模内表面和内模的外表面，以及盒体模具的外模内表面和内模外表面；其中，树脂含量为42%或37%。
B、在盒盖模具和盒体模具内预设螺纹座，其中，所述螺纹座通过U型支架与盒盖模具和盒体模具相连；实际加工过程中，U型支架通过穿过内模或外模的连接螺栓与内模或外模固定，其中，U型支架上的螺纹槽长度为1—2mm，这样，成型后，通过后后续打磨等加工，即可将凹槽去除，从而确保盒盖和盒体的整体结构不受影响。
C、将盒盖模具的内模和外模以及盒体模具的内模和外模分别合模后安装到模压台上；将填料加热融化后注入盒盖模具和盒体模具内；所述填料采用ABS、PC、PU或PVC材料，更加环保，不会对文物造成二次污染，并且成本较低。
D、对盒盖模具和盒体模具加热，其中，加热温度为120—180℃，优选为150℃；加热时间为60—100分钟，优选为80分钟；具体实施时，所述U型支架的材质与填料的材质相同，这样，在成型过程中，U型支架与盒盖和盒体成型为一体，并且由于材质相同，从而使整体稳定性更好。
E、待盒盖和盒体加热成型后进行脱模，在脱模前，现将连接螺栓取下，以避免对盒体和盒盖造成损伤；然后进行数控加工，以对盒盖和盒体进行修边及打磨。
3）囊匣外盒装配
A、在盒体内侧的上端粘贴密封飞边；所述飞边安装于该台阶上，并与盒体粘贴在一起。
B、通过合页将盒盖与盒体相连，其中，合页通过连接螺钉与预埋的螺纹座相连，然后进行表面研磨、涂装、贴标及抛光；为保证囊匣在使用时的稳定性，在合页上安装有活动连杆，使盒盖的开合角度≤120°，既便于文物取放，又不会让囊匣翻倒。
C、安装锁扣和把手，所述锁扣和把手也通过连接螺钉与预埋的螺纹座相连。
最后，在盒盖内装配衬垫，以更好的对文物进行保护。
4）内衬制作
A、绘制内衬的三维模型，所述内衬模型上具有一能将待保护文物定位的容置腔；其中，内衬的长宽与盒体内腔的长宽一致，高度小于等于盒体内腔的高度，所述容置腔的形状与待保护文物的外部形状向匹配（横向或纵向），且其深度小于等于带保护文物的高度（或宽度）。
B、根据内衬的三维模型进行数控加工，形成一体化的内衬；所述内衬采用PE材料，进一步提高整体的环保性能。
5）整体装配
最后，将内衬放入盒体内，且内衬与盒体紧贴在一起，从而完成整个碳纤维囊匣的制作。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）囊匣外盒模具制作
A、根据待保存文物的长、宽、高尺寸确定囊匣外盒的内腔的长、宽、高尺寸，其中，囊匣外盒的内腔的长、宽、高尺寸均大于待保存文物的长、宽、高尺寸；
B、根据囊匣外盒的内腔的长、宽、高尺寸以及预设的囊匣壁厚绘制囊匣外盒的三维模型，其中，囊匣外盒的三维模型包括盒体和盒盖两部分；
C、根据盒体和盒盖的三维模型参数分别机加工盒盖模具和盒体模具，其中，盒盖模具和盒体模具均包括内模和外模；
2）囊匣外盒制作
A、根据盒体模具和盒盖模具的内模外表面尺寸和外模内表面尺寸剪裁碳布，然后将碳布含浸树脂，再将含浸树脂后的碳布对应贴附于盒盖模具的外模内表面和内模的外表面，以及盒体模具的外模内表面和内模外表面；
B、在盒盖模具和盒体模具内预设螺纹座，其中，所述螺纹座通过U型支架与盒盖模具和盒体模具相连；
C、将盒盖模具的内模和外模以及盒体模具的内模和外模分别合模后安装到模压台上；将填料加热融化后注入盒盖模具和盒体模具内；
D、对盒盖模具和盒体模具加热，其中，加热温度为120—180℃，加热时间为60—100分钟；
E、待盒盖和盒体加热成型后进行脱模，然后进行数控加工，以对盒盖和盒体进行修边及打磨；
3）囊匣外盒装配
A、在盒体内侧的上端粘贴密封飞边；
B、通过合页将盒盖与盒体相连，其中，合页通过连接螺钉与预埋的螺纹座相连，然后进行表面研磨、涂装、贴标及抛光；
C、安装锁扣和把手，所述锁扣和把手也通过连接螺钉与预埋的螺纹座相连；
4）内衬制作
A、绘制内衬的三维模型，所述内衬模型上具有一能将待保护文物定位的容置腔；
B、根据内衬的三维模型进行数控加工，形成一体化的内衬；
5）整体装配
最后，将内衬放入盒体内，且内衬与盒体紧贴在一起，从而完成整个碳纤维囊匣的制作。
2.根据权利要求1所述的一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法，其特征在于：所述盒体模具的内模上端具有凸沿，使盒体内侧上端形成台阶结构，所述飞边安装于该台阶上，并与盒体粘贴在一起。
3.根据权利要求1所述的一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法，其特征在于：所述U型支架的材质与填料的材质相同。
4.根据权利要求1所述的一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法，其特征在于：所述填料采用ABS、PC、PU或PVC材料。
5.根据权利要求1所述的一种文物保护用碳纤维囊匣的制作方法，其特征在于：所述内衬采用PE材料。
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