CN217868660U - 一种制造c/c复合材料的沉积工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种制造C/C复合材料的沉积工装，其包括用于水平分层布局料柱的分流板，用于在竖直方向上支撑分流板的支撑杆，分流板上设置有均匀分布的用于碳源气体流通的贯通孔，分流板上设置有用于安装支撑杆的安装孔。本发明将传统的每个料柱独立的沉积工装进行改善，可以根据产品的内径、外径、高度进行灵活调整；将传统的料柱竖直方向独立均匀布局，改成水平方向分三层布局，每一层用一块大的分流板进行装料，每一块分流板之间使用支撑杆营造一定高度的空间来摆放产品；支撑杆长度根据产品的实际高度灵活搭配，将产品外侧的气孔全部封住，分流板外侧与炉壁的间隙使用碳毡封住，保证碳源气体绝大部分从产品内部通过，加速产品的沉积效果。

Description

一种制造C/C复合材料的沉积工装

技术领域

本发明属于C/C复合材料制造技术领域，具体地涉及一种制造C/C复合材料的沉积工装。

背景技术

C/C复合材料是指以碳纤维作为增强体，以碳作为基体的一类复合材料。C/C 复合材料作为碳纤维复合材料家族的一个重要成员，具有低密度、高比强度、高比模量、高热传导性、低热膨胀系数、断裂韧性好、耐磨、耐烧蚀等特点，尤其是其强度随着温度的升高，不仅不会降低反而还会升高，它是所有已知材料中耐高温性能最好的材料，已广泛的应用于航空航天、核能、化工、军事、医疗、工程制造等各个高科技领域，但由于较长的生产周期，复杂的工艺过程以及昂贵的生产成本使得C/C复合材料的广泛应用受到了严重的制约。原有的沉积工装通用性较差，产品尺寸一旦发生改变，工装尺寸也要随之改变，无形之中增加了C/C材料生产过程中的工装成本投入。

因此，C/C复合材料的低成本技术成为其是否能够得到大规模应用和生产的关键技术以及C/C复合材料的重点研究方向之一，而其漫长的生产周期以及昂贵的生产成本主要是由于致密化周期漫长，装炉方式复杂，装炉工装通用性差等问题导致。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种制造C/C复合材料的沉积工装。本发明提供如下技术方案：

一种制造C/C复合材料的沉积工装，其特征在于，包括用于放置待沉积产品的分流板、和设置于分流板上用于支撑分流板的支撑杆，所述分流板上对应支撑杆设置有连接孔，支撑杆插接于连接孔中实现对分流板的支撑，所述分流板上还设置有若干贯通孔，若干贯通孔在分流板上均匀分布分布。

优选地，所述分流板设置为多个，该多个分流板上下间隔排布，相邻分流板之间通过支撑杆支撑。

优选地，所述分流板为圆形板，同一分流板上的连接孔设置为多个，该多个连接孔环绕分流板圆心呈中心对称分布，连接孔之间形成待沉积产品的放置区域。

优选地，多个连接孔环绕分流板圆心呈内外两圈分布于分流板上，其中，内圈连接孔靠近分流板圆心设置，外圈连接孔靠近分流板边缘设置，内圈连接孔之间及内外圈之间形成待沉积产品的放置区域。

优选地，所述内圈连接孔和外侧连接孔分别设置为6个，相邻内圈连接孔之间以及相邻外圈连接孔之间的圆心角均为60度，且各内圈连接孔分别位于各外圈连接孔与分流板圆心的连线上。

优选地，相邻分流板之间的支撑杆通过连接杆连接，两相邻支撑杆分别与连接杆插接连接，所述连接杆两端分别设置有第一插接头和第一插接孔，相邻两支撑杆中一支撑杆与连接杆的对应端上对应第一插接头设置有第二插接孔，另一支撑杆与连接杆的对应端上对应第一插接孔设置有第二插接头。

优选地，所述支撑杆的长度设置有多种规格，具体根据待沉降产品的实际高度进行搭配。

优选地，所述支撑杆设置第二插接孔一端对应连接孔设置有连接台，所述第二插接孔设置于连接台上，所述支撑杆通过连接台插接于连接孔内实现与分流板连接。

所述的制造C/C复合材料的沉积工装，其特征在于，所述支撑杆设置连接台一端上设置有限位凸缘，所述限位凸缘环绕连接台设置。

有益效果：

1、减少了沉积工装的投入，降低工装投入成本；

2、优化了装炉方式，每一层产品装料是都是一个平台，提高了装料过程中的安全性；

3、支撑杆的高度可以根据产品的高度匹配，竖直方向上的装料数量可以根据产品的高度灵活调整；

4、工装的通用性更强，可以装任意尺寸的产品，且不需要其他工装投入，只需要根据实际情况将多余的气孔封住就行；

5、工装清理过程更加简单，只需要清理分流板、支撑杆接口处即可，其余工装无需过多清理；

6、可以自定义碳源气体流动路径，即可以根据产品的内外径尺寸将分流板上没有被产品覆盖住的贯通孔全部封住，并且均匀分布的贯通孔可以使热解碳更均匀的沉积在产品内部，提高产品的性能。

附图说明

图1是本发明具体实施例一中全部装料完成的主视示意图；

图2是本发明具体实施例一中全部装料完成的立体示意图；

图3是本发明具体实施例一中分流板的示意图；

图4是本发明具体实施例一中支撑杆与连接杆与分流板装配示意图；

图5是本发明具体实施例一中支撑杆示意图；

图6是本发明具体实施例一中连接杆示意图；

图7是本发明具体实施例一中两层分流板装配示意图；

图中：1、连接孔；2、贯通孔；3、支撑杆；4、连接杆；5、分流板；6、底部支撑杆；7、连接台；8、限位凸缘；9、第二插接孔；10、第二插接头；11、第一插接孔；12、第一插接头。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

实施例一

如图1-图7所示，本实用新型提供一种制造C/C复合材料的沉积工装，包括用于放置待沉积产品的分流板5、和设置于分流板5上用于支撑分流板5的支撑杆 3，分流板5上对应支撑杆3设置有连接孔1，支撑杆3插接于连接孔1中实现对分流板5的支撑，分流板5上还设置有若干贯通孔2，若干贯通孔2在分流板5上均匀分布，贯通孔的直径为12毫米。生产过程中将分流板5上没有被产品覆盖住的贯通孔2全部封住，将分流板5外侧与炉壁的间隙使用碳毡封住，用以保证绝大部分碳源气体从产品内部通过，从而提高沉积效率，提高碳源气体的利用率，提高生产效益。

进一步的，分流板5设置为多个，该多个分流板5上下间隔排布，相邻分流板5之间通过支撑杆3支撑。每一块分流板5之间使用支撑杆3创造一定高度的空间来摆放产品，优化结构，降低本沉积工装的生产成本，大大提高沉积工装的容纳能力，提高生产效率和生产效益。

进一步的，分流板5为圆形板，同一分流板5上的连接孔1设置为多个，该多个连接孔1环绕分流板5圆心呈中心对称分布，连接孔1之间形成待沉积产品的放置区域，连接孔的直径为160毫米。每一层分流板都是一个装料平台，优化了装炉方式，避免因装炉方式复杂产生的安全隐患，提高了装料过程中的安全性。

进一步的，多个连接孔环绕分流板圆心呈内外两圈分布于分流板上，其中，内圈连接孔靠近分流板圆心设置，外圈连接孔靠近分流板边缘设置，内圈连接孔之间及内外圈之间形成待沉积产品的放置区域，内圈连接孔1和外侧连接孔1 分别设置为6个，相邻内圈连接孔1之间以及相邻外圈连接孔1之间的圆心角均为 60度，且各内圈连接孔1分别位于各外圈连接孔1与分流板5圆心的连线上。从而使分流板5上用于放置产品的7大区域都可以避开连接孔1，巧妙利用分流板5的空间，进一步增大产品放置空间。

进一步的，支撑杆3的长度设置有多种规格，具体根据待沉降产品的实际高度进行搭配，竖直方向上的装料数量可以根据产品的高度灵活调整，最大程度上利用了生产空间，可以使本沉积工装适用于各种高度的产品，大大增加了本沉积工装的适用范围，让本沉积工装可以容纳更多的产品，大大提高了生产效益。

进一步的，分流板5上均匀分布着贯通孔2，用以进行碳源气体的流通，可以自定义碳源气体流动路径，即可以根据产品的内外径尺寸将分流板5上没有被产品覆盖住的贯通孔2全部封住，并且均匀分布的贯通孔2可以使热解碳更均匀的沉积在产品内部，提高产品的性能。

进一步的，相邻分流板5之间的支撑杆3通过连接杆4连接，两相邻支撑杆3 分别与连接杆4插接连接，连接杆4两端分别设置有第一插接头12和第一插接孔 11，相邻两支撑杆3中一支撑杆3与连接杆4的对应端上对应第一插接头12设置有第二插接孔9，另一支撑杆3与连接杆4的对应端上对应第一插接孔11设置有第二插接头10，支撑杆3设置第二插接孔9一端对应连接孔1设置有连接台7，第二插接孔9设置于连接台7上，支撑杆3通过连接台7插接于连接孔1内实现与分流板5 连接，本制造C/C复合材料的沉积工装的底部设置有底部支撑杆6；连接台7、第一插接头12和第二插接头10为圆柱形结构，无螺纹，连接孔1、第一插接孔11和第二插接孔9内壁光滑，连接孔1的直径略大于连接台7的直径，第一插接孔11的直径略大于和第二插接头10的直径，第二插接孔9的直径略大于第一插接头12的直径，用以使连接台7和连接孔1、第二插接孔9和第一插接头12、第一插接孔11 和第二插接头10最大程度的贴合，最大程度的避免碳源气体从连接台7、连接孔 1、第一插接孔11、第一插接头12、第二连接孔1、第二连接头配合处泄漏造成的资源浪费，提高碳源气体的利用率，提高生产效益。

进一步的，支撑杆3设置连接台7一端上设置有限位凸缘8，限位凸缘8环绕连接台7设置，用于对分流板5进行限位，设计巧妙，限位凸缘8与支撑杆3一体化生产，生产安装方式简单，维护保养方便，依靠沉积工装和产品自身的重力实现紧固和限位，从而固定工装和产品，工装总体结构牢固，大大降低了工作难度，进一步降低生产成本，提高生产效益。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (8)

1.一种制造C/C复合材料的沉积工装，其特征在于，包括用于放置待沉积产品的分流板、和设置于分流板上用于支撑分流板的支撑杆，所述分流板上对应支撑杆设置有连接孔，支撑杆插接于连接孔中实现对分流板的支撑，所述分流板上还设置有若干贯通孔，若干贯通孔在分流板上均匀分布分布；所述分流板设置为多个，该多个分流板上下间隔排布，相邻分流板之间通过支撑杆支撑。

2.根据权利要求1所述的制造C/C复合材料的沉积工装，其特征在于，所述分流板为圆形板，同一分流板上的连接孔设置为多个，该多个连接孔环绕分流板圆心呈中心对称分布，连接孔之间形成待沉积产品的放置区域。

3.根据权利要求2所述的制造C/C复合材料的沉积工装，其特征在于，多个连接孔环绕分流板圆心呈内外两圈分布于分流板上，其中，内圈连接孔靠近分流板圆心设置，外圈连接孔靠近分流板边缘设置，内圈连接孔之间及内外圈之间形成待沉积产品的放置区域。

4.根据权利要求3所述的制造C/C复合材料的沉积工装，其特征在于，所述内圈连接孔和外侧连接孔分别设置为6个，相邻内圈连接孔之间以及相邻外圈连接孔之间的圆心角均为60度，且各内圈连接孔分别位于各外圈连接孔与分流板圆心的连线上。

5.根据权利要求1所述的制造C/C复合材料的沉积工装，其特征在于，相邻分流板之间的支撑杆通过连接杆连接，两相邻支撑杆分别与连接杆插接连接，所述连接杆两端分别设置有第一插接头和第一插接孔，相邻两支撑杆中一支撑杆与连接杆的对应端上对应第一插接头设置有第二插接孔，另一支撑杆与连接杆的对应端上对应第一插接孔设置有第二插接头。

6.根据权利要求1所述的制造C/C复合材料的沉积工装，其特征在于，所述支撑杆的长度设置有多种规格，具体根据待沉降产品的实际高度进行搭配。

7.根据权利要求6所述的制造C/C复合材料的沉积工装，其特征在于，所述支撑杆设置第二插接孔一端对应连接孔设置有连接台，所述第二插接孔设置于连接台上，所述支撑杆通过连接台插接于连接孔内实现与分流板连接。

8.根据权利要求7所述的制造C/C复合材料的沉积工装，其特征在于，所述支撑杆设置连接台一端上设置有限位凸缘，所述限位凸缘环绕连接台设置。

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