TWI503223B - 一種橡膠內襯複材壓力容器製作方法 - Google Patents

Description

一種橡膠內襯複材壓力容器製作方法

本發明是有關於一種橡膠內襯複材壓力容器製作方法，尤指一種可使複材壓力容器具有製造之便利性，並能達成橡膠內襯複材壓力容器製作之一致品質、降低製作工時及提昇其製作經濟效益之功效者。

按，一般欲製作橡膠內襯複材壓力容器，習知之製備法主要有兩種，其一係先調配水溶性黏著劑與矽砂以一定比例混合倒入模具夯實並烘烤硬化以製作砂模。將砂模外型車製加工後於表面貼覆離形膜，接著利用真空袋成型法、手積法或纖維纏繞等方法使複材成型，再以水溶解砂模取出內部矽砂後，將橡膠倒入以製作內襯，經不斷旋轉並於室溫下熟化成型，如此可完成橡膠內襯複材壓力容器之製作。

另一製作法同樣採先製作砂模，將砂模車製加工後於表面貼覆離形膜後再貼橡膠片料，經壓力釜加溫加壓成型，後再車製加工橡膠，如此可完成橡膠內襯準備，同時作為複材成型之模具，以真空袋成型法、手積法或纖維纏繞等方法使複材成型，經加溫烘烤最後再以水溶解砂模，完成橡膠內襯複材壓力容器之製作。

然不論使用上述何種方法製作繞線製程複材壓力容器，都必須確保纏繞纖維依照預先設定之路徑程式，正確舖佈於欲纏繞的模面，以充分發揮纖維強度，達到設計之使用壓力。以往正確的模面尺寸有賴精確的加工製作，不論是砂模或是橡膠模 面，都必須經過精密加工，相當費工費時。又使用水溶性砂模製作，皆僅使用一次即水解報銷，除費工費時且相當不經濟；而前者所述導入橡膠後以旋轉方式製作法，橡膠內襯厚度尚有厚度不均勻的現象。

本發明之主要目的係在於，可使複材壓力容器具有製造之便利性，並能達成橡膠內襯複材壓力容器製作之一致品質、降低製作工時及提昇其製作經濟效益之功效。

為達上述之目的，本發明係一種橡膠內襯複材壓力容器製作方法，包含有下列步驟：

步驟一：取一陰模，且於該陰模之一端開口處設有一環體。

步驟二：取橡膠片於陰模內疊貼製作橡膠內襯，並使其環形邊材抵靠於環體一面上，之後再以膠帶將環形邊材與陰模模面黏貼定位，且將金屬配接座設於陰模之另端開口處，並以一金屬凸塊插設於金屬配接座上。

步驟三：將陰模連同橡膠內襯一併包裝於真空袋內，並加壓及加溫進行熟化成型，待熟化完成後，去除真空袋及金屬凸塊，而成型出含金屬配接座之橡膠內襯層半成品。

步驟四：以中心柱體組合於不含陰模的橡膠內襯半成品中之金屬配接座後，再於橡膠內襯半成品中填充矽砂加以搗實以預留中心軸孔，並經烘乾並切除環形邊料。

步驟五：將兩個含砂模之橡膠內襯半成品加以對接組合，並於搭接處塗佈橡膠適用溶劑，且以未熟化之橡膠片加以黏貼，而當兩個含矽砂之橡膠內襯半成品加以組合前須將中心柱 體去除，再套插一貫穿橡膠內襯半成品之心軸，而該心軸係與金屬配接座鎖定。

步驟六：將步驟五中之兩個黏著後之橡膠內襯半成品套入繞線用心軸，並以纖維含浸樹脂後進行纏繞作業製成複材壓力容器。

步驟七：再將該複材壓力容器進行加溫，使未熟化之橡膠片與複材壓力容器共硬化成型。

步驟八：將複材壓力容器浸入水中使砂模溶解，並於去除水分乾燥後完成一橡膠內襯複材壓力容器。

於本發明之一實施例中，該陰模至少包括有相互連通之直筒段及縮口端，而該環體係設於直筒段之開口處，且該金屬配接座係設於縮口端之開口處。

於本發明之一實施例中，該陰模係可依據複材壓力容器之內形尺寸為不同之尺寸，而該環體之尺寸係依據橡膠內襯為不同之尺寸。

於本發明之一實施例中，該陰模係可為金屬或非金屬材質。

於本發明之一實施例中，該橡膠則可為矽橡膠、天然橡膠、氟碳橡膠、氯平橡膠、聚丁二烯橡膠、丁晴橡膠、海波龍橡膠及三元乙丙橡膠，或其中之組合。

於本發明之一實施例中，該金屬配接座係黏貼密封於橡膠內襯中，且與橡膠內襯形成階梯狀。

於本發明之一實施例中，該金屬配接座與橡膠內襯之接觸面係塗佈橡膠介面劑。

於本發明之一實施例中，該砂模係為水溶性砂模。

於本發明之一實施例中，該步驟六中係以含浸樹脂之纖維依據預先建立之繞線路徑座標進行繞線成型作業。

於本發明之一實施例中，該纖維係可為玻纖、碳纖、克拉纖維或其中之組合，而含浸樹脂之種類則是環氧、聚脂、或乙烯脂。

請參閱『第1圖~第11圖』所示，係分別為本發明步驟一之示意圖、本發明步驟二之示意圖、本發明步驟三之示意圖、本發明步驟四之示意圖、本發明步驟五之示意圖、本發明步驟六之示意圖、本發明步驟七之示意圖及本發明步驟八之示意圖。如圖所示：本發明係一種橡膠內襯複材壓力容器製作方法，其至少包含有下列步驟：

步驟一：取一陰模1，該陰模1至少包括有相互連通之直筒段11及縮口端12，且於該直筒段11之開口處設有一環體13，其中該陰模1係可依據複材壓力容器7之內形尺寸為不同之尺寸，而該環體13之尺寸係依據橡膠內襯2為不同之尺寸，該橡膠內襯2由橡膠片疊貼而成。另該陰模1係可為金屬或非金屬材質(如第1圖所示)。該橡膠片則可為矽橡膠、天然橡膠、氟碳橡膠、氯平橡膠、聚丁二烯橡膠、丁晴橡膠、海波龍橡膠及三元乙丙橡膠，或其中之組合。

步驟二：將一橡膠內襯2設於陰模1內，並使其環形邊材21抵靠於環體13一面上，之後再以膠帶22將環形邊材21與陰模1模面黏貼定位，且將金屬配接座23設於陰模1之縮口端12開口處，並以一金屬凸塊24插設於金屬配接座2 3上，其中該金屬配接座23係黏貼密封於橡膠內襯2中，且與橡膠內襯2形成階梯狀(如第5圖所示)，另該金屬配接座23與橡膠內襯2之接觸面係塗佈橡膠介面劑(如第2圖及第3圖所示)。

步驟三：將陰模1連同橡膠內襯2一併包裝於真空袋3內，並加壓及加溫進行熟化成型，待熟化完成後，去除真空袋3及金屬凸塊24，而成型出含金屬配接座23之橡膠內襯層半成品2a(如第4圖所示)。

步驟四：以中心柱體4組合於不含陰模的橡膠內襯半成品2a中之金屬配接座23後，再於橡膠內襯半成品2a中填充矽砂41加以搗實以預留中心軸孔，並經烘乾並切除環形邊料21，其中該砂模41係為水溶性砂模(如第5圖所示)。

步驟五：將兩個含砂模之橡膠內襯半成品2a加以對接組合，並於搭接處塗佈橡膠適用溶劑，且以未熟化之橡膠片5加以黏貼，而當兩個含砂模之橡膠內襯半成品2a加以組合前須將中心柱體4去除，再套插一貫穿橡膠內襯半成品2a之心軸6，而該心軸6係與金屬配接座23鎖定(如第6圖及第7圖所示)。

步驟六：將步驟五中之兩個黏著後之橡膠內襯半成品2a與心軸6安置於繞線設備上，並以含浸樹脂之纖維61進行纏繞作業以製成複材壓力容器7，其中該纖維係可為玻纖、碳纖、克拉纖維或其中之組合，而樹脂類則是環氧、聚脂、或乙烯脂(如第8圖及第9圖所示)。

步驟七：再將該複材壓力容器7進行加溫，使未熟化之橡膠片5與複材壓力容器7共硬化成型(如第10圖所示)。

步驟八：將複材壓力容器7浸入水中使砂模41溶解，並於去除水分乾燥後完成一橡膠內襯複材壓力容器(如第11圖所示)。

由以上說明可知，本發明於製作橡膠內襯複材壓力容器時，能使複材壓力容器7之製作具有製造之便利性，並能達成橡膠內襯複材壓力容器較佳品質及提昇其製作經濟效益，而能解決橡膠內襯複材壓力容器傳統不易所產生之缺失問題，進而提昇橡膠內襯複材壓力容器製作技術水平。

綜上所述，本發明橡膠內襯複材壓力容器製作方法可有效改善習用之種種缺點，可使複材壓力容器具有製造之便利性，並能達成橡膠內襯複材壓力容器製作之一致品質、降低製作工時及提昇其製作經濟效益之功效；進而使本發明之產生能更進步、更實用、更符合消費者使用之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧陰模

11‧‧‧直筒段

12‧‧‧縮口端

13‧‧‧環體

2‧‧‧橡膠內襯

2a‧‧‧橡膠內襯半成品

21‧‧‧環形邊材

22‧‧‧膠帶

23‧‧‧金屬配接座

24‧‧‧金屬凸塊

3‧‧‧真空袋

4‧‧‧中心柱體

41‧‧‧矽砂

5‧‧‧橡膠片

6‧‧‧心軸

61‧‧‧含浸樹脂之纖維

7‧‧‧複材壓力容器

第1圖，係本發明步驟一之示意圖。

第2及第3圖，係本發明步驟二之示意圖。

第4圖，係本發明步驟三之示意圖。

第5圖，係本發明步驟四之示意圖。

第6及第7圖，係本發明步驟五之示意圖。

第8及第9圖，係本發明步驟六之示意圖。

第10圖，係本發明步驟七之示意圖。

第11圖，係本發明步驟八之示意圖

2a‧‧‧橡膠內襯半成品

5‧‧‧橡膠片

6‧‧‧心軸

61‧‧‧含浸樹脂之纖維

Claims (10)

1. 一種橡膠內襯複材壓力容器製作方法，其包括有下列步驟：步驟一：取一陰模，且於該陰模之一端開口處設有一環體；步驟二：取橡膠片於陰模內疊貼製作橡膠內襯，並使其環形邊材抵靠於環體一面上，之後再以膠帶將環形邊材與陰模模面黏貼定位，且將金屬配接座設於陰模之另端開口處，並以一金屬凸塊插設於金屬配接座上；步驟三：將陰模連同橡膠內襯一併包裝於真空袋內，並加壓及加溫進行熟化成型，待熟化完成後，去除真空袋及金屬凸塊，而成型出含金屬配接座之橡膠內襯層半成品；步驟四：以中心柱體組合於不含陰模的橡膠內襯半成品中之金屬配接座後，再於橡膠內襯半成品中填充矽砂加以搗實以預留中心軸孔，並經烘乾並切除環形邊料；步驟五：將兩個含砂模之橡膠內襯半成品加以對接組合，並於搭接處塗佈橡膠適用溶劑，且以未熟化之橡膠片加以黏貼，而當兩個含砂模之橡膠內襯半成品加以對接組合前須將中心柱體去除，再套插一貫穿兩個橡膠內襯半成品之心軸，而該心軸係與兩個金屬配接座鎖定；步驟六：該步驟五中之兩個黏著後之橡膠內襯半成品套入繞線用心軸後，並以纖維含浸樹脂後進行纏繞作業製成複材壓力容器；步驟七：再將該複材壓力容器進行加溫，使未熟化之橡膠片與複材壓力容器共硬化成型；以及步驟八：將複材壓力容器浸入水中使砂模溶解，並於 去除水分乾燥後完成一橡膠內襯複材壓力容器。
2. 依申請專利範圍第1項所述之橡膠內襯複材壓力容器製作方法，其中，該陰模至少包括有相互連通之直筒段及縮口端，而該環體係設於直筒段之開口處，且該金屬配接座係設於縮口端之開口處。
3. 依申請專利範圍第1項所述之橡膠內襯複材壓力容器製作方法，其中，該陰模之尺寸係依據複材壓力容器之內形尺寸而定，而該環體之尺寸係依據橡膠內襯而定。
4. 依申請專利範圍第1項所述之橡膠內襯複材壓力容器製作方法，其中，該陰模係可為金屬或非金屬材質。
5. 依申請專利範圍第1項所述之橡膠內襯複材壓力容器製作方法，其中，該橡膠片則可為矽橡膠、天然橡膠、氟碳橡膠、氯平橡膠、聚丁二烯橡膠、丁晴橡膠、海波龍橡膠及三元乙丙橡膠，或其中之組合。
6. 依申請專利範圍第1項所述之橡膠內襯複材壓力容器製作方法，其中，該金屬配接座係黏貼密封於橡膠內襯中，且與橡膠內襯形成階梯狀。
7. 依申請專利範圍第6項所述之橡膠內襯複材壓力容器製作方法，其中，該金屬配接座與橡膠內襯之接觸面係塗佈橡膠介面劑。
8. 依申請專利範圍第1項所述之橡膠內襯複材壓力容器製作方法，其中，該砂模係為水溶性砂模。
9. 依申請專利範圍第1項所述之橡膠內襯複材壓力容器製作方法，其中，該步驟六中係以含浸樹脂之纖維依據預先建立之繞線路徑座標進行繞線成型作業。
10. 依申請專利範圍第9項所述之橡膠內襯複材壓力容器製作方法，其中，該纖維係可為玻纖、碳纖、克拉纖維或其中之組合，而含浸樹脂之種類則是環氧、聚脂、或乙烯脂。