本发明专利技术公开了一种聚合物基复合材料中空容器的制备装置及制备方法,其制备装置包括预成型模和成型模两部分；预成型模包括预成型上模座(1)、预成型上模腔(2)、预成型模压板(3)、金属瓶口(4)、预成型模密封法兰(6)、预成型下模腔(9)和预成型下模座(10)；成型模包括成型模侧模腔(11)、成型模上模座(12)、成型模上模腔(13)、成型模压板(14)、成型模密封法兰(16)、成型模下模腔(18)和成型模下模座(19)。本发明专利技术能够制作结构复杂的中空产品或内腔型面有正负曲率变化的产品，而且产品的内部型面与外表面都有很高的光洁度和外观水平，结构致密，几乎不会有气泡，生产过程更安全可靠，质量保证性更好。性更好。性更好。
【技术实现步骤摘要】
一种聚合物基复合材料中空容器的制备装置及制备方法
[0001]本专利技术涉及一种聚合物基复合材料中空容器的制备装置及制备方法，属于高分子材料
技术介绍
[0002]当前聚合物基复合材料酒瓶、气罐等中空容器的制备方法，比较常用的方法是采用缠绕成型、吹气成型或真空导入的方法，各自的特点如下：
[0003](1)缠绕成型：该方法是将浸过树脂胶液的连续纤维(或纤维布带、预浸纱)按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模后获得制品。碳纤维缠绕成型可充分发挥其高比强度、高比模量以及低密度的特点，制品结构单一，可用于制造圆柱体、球体及某些正曲率回转体或筒形碳纤维制品。但这种方法制作的产品外观不好控制，内部面不够平整，结构不够紧实，成型后产品的刚度有限，纹理难以控制。
[0004](2)吹气成型：该方法是用一个封闭的塑料袋(材质一般为PA，俗称尼龙，能够承受240℃的高温而不变形)，其外部有一层或多层的预浸料、SMC片材或两者任意组合，然后一起放入模具，关闭模具，对塑料袋内部空气加压(一般为0.6MPA，由于对人和环境有不利的安全因素，气体不能使用较高压强)，加热(一般为150℃)后产品硬化，脱模，再将脱模后产品内部的塑料袋清除，得到中空结构的复合材料部件。这种方法制作的产品外观较差，常常伴有针孔、干纱、缺胶等缺陷，常常需要修补。不但耗费人工和污染环境，而且由于成型压强较低，产品的力学强度和刚度较低。
[0005](3)真空导入：该方法是在模具上铺好碳纤维复合材料，然后铺真空袋，并抽出体系中的真空，在模具腔中形成一个负压，利用真空产生的压力把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中，让树脂浸润增强材料，最后充满整个模具，制品固化后，揭去真空袋材料，从模具上得到所需的制品。这种方法在真空环境下树脂浸润碳纤，制品中产生的气泡少，制品有不错的外观和强度，质量也稳定，但是产品的内面无法获得和外观面一样精致细腻的外观。
[0006]因此需要一种模具结构及制作方法，对于中空结构的产品如酒瓶等容器，能获得内外一致的精细外观，且制品结构紧实，强度更高，尺寸稳定性更好，尤其对于内腔型面有正负曲率变化，结构更复杂的中空产品时，能够很好的保证产品质量。
技术实现思路
[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种聚合物基复合材料中空容器的制备装置及制备方法，从而克服上述现有技术的不足。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种聚合物基复合材料中空容器的制备装置，包括预成型模和成型模两部分；所述的预成型模包括预成型上模座、预成型上模腔、预成型模压板、金属瓶口、预成型模密封法兰、预成型下模腔和预成型下模座；预成型模压板通过预成型模压板螺钉连接在预成型
上模腔和预成型下模腔上；金属瓶口与预成型模密封法兰间隙配合；所述的成型模包括成型模侧模腔、成型模上模座、成型模上模腔、成型模压板、成型模密封法兰、成型模下模腔和成型模下模座；成型模侧模腔通过瓶底锁紧螺钉连接在成型模上模腔和成型模下模腔上；成型模压板通过成型模压板螺钉连接在成型模上模腔和成型模下模腔上。
[0010]作为一种优选方案，上述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，在所述的预成型模密封法兰与预成型上模腔之间，以及在预成型模密封法兰与预成型下模腔之间均有预成型模密封硅胶。
[0011]作为一种优选方案，上述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，在所述的成型模密封法兰与成型模上模腔之间，以及在成型模密封法兰与成型模下模腔之间均有成型模密封硅胶。
[0012]作为一种优选方案，上述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，在所述的预成型上模座与预成型上模腔之间，以及在预成型下模座与预成型下模腔之间设置有预成型模支撑隔板。
[0013]作为一种优选方案，上述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，在所述的成型模上模座与成型模上模腔之间，以及在成型模下模座与成型模下模腔之间设置有成型模支撑隔板。
[0014]作为一种优选方案，上述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，所述的预成型模压板分为上下两块，上预成型模压板通过压板螺钉固定连接在预成型上模腔上，下预成型模压板通过压板螺钉固定连接在预成型下模腔上。
[0015]作为一种优选方案，上述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，所述的成型模压板分为上下两块，上成型模压板通过成型模压板螺钉连接在成型模上模腔上，下成型模压板通过成型模压板螺钉连接在成型模下模腔上。
[0016]作为一种优选方案，上述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，所述的预成型模密封法兰上有一锥面，该锥面与预成型上模腔、预成型下模腔的锥面形成腔配合面，将模腔密封；预成型模密封法兰的端面与预成型模压板的锥形槽接触，合模时通过预成型模压板将预成型模密封法兰自动锁紧。
[0017]作为一种优选方案，上述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，所述的成型模密封法兰上有一锥面，该锥面与成型模上模腔、成型模下模腔的锥面形成腔配合面，将模腔密封；成型模密封法兰的端面与成型模压板的锥形槽接触，合模时通过成型模压板将成型模密封法兰自动锁紧。
[0018]本专利技术还提供一种聚合物基复合材料中空容器的制备方法，该方法包括以下工艺步骤：
[0019](1)将预成型模合模锁紧；
[0020](2)将熔化状态的可溶铝通过预成型模密封法兰的中间管道灌注进入预成型模的模腔内；整个预成型模的模腔温度保持在90摄氏度以上；
[0021](3)将预成型模的模腔整体温度冷却到常温25
±
5℃，打开预成型上模腔和预成型下模腔，得到预成型模芯；
[0022](4)在步骤(3)得到的预成型模芯的表面缠绕碳纤维预浸料；
[0023](5)将步骤(4)缠绕好碳纤维预浸料的预成型模芯放入成型模的模腔中，合模锁
紧；在压力为3
‑
5MPa的压机上加压保持，温度控制在80摄氏度以下，保压10
‑
30分钟；
[0024](6)打开成型模，取出和预成型模芯一体的中空容器，得到定型的中空容器；
[0025](7)将步骤(5)定型的中空容器放入烤箱中，温度保持90
‑
140摄氏度之间，融化中空容器内的可溶铝并将其抽出，获得内外观均致密光滑的最终成型的聚合物基复合材料中空容器；
[0026](8)对上述步骤(7)得到的最终成型的聚合物基复合材料中空容器进行必要的切割和打磨，得到成品。
[0027]本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术对结构复杂的中空产品都能完美制作，对于内腔型面有正负曲率变化产品也能制作。对于收口的小型瓶类容器，传统方法无法很好处理，本专利技术的制备方法都能很好解决，而且产品的内部型面与外表面都有很高的光洁度和外观水平，产品具有完美的内表面和外观，结构致密，几乎不会有气泡，强度更高，生产过程更安全可靠，质量保证性更好。
[0028]本专利技术具有以下特点：<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种聚合物基复合材料中空容器的制备装置，其特征在于：包括预成型模和成型模两部分；所述的预成型模包括预成型上模座(1)、预成型上模腔(2)、预成型模压板(3)、金属瓶口(4)、预成型模密封法兰(6)、预成型下模腔(9)和预成型下模座(10)；预成型模压板(3)通过预成型模压板螺钉(8)连接在预成型上模腔(2)和预成型下模腔(9)上；金属瓶口(4)与预成型模密封法兰(6)间隙配合；所述的成型模包括成型模侧模腔(11)、成型模上模座(12)、成型模上模腔(13)、成型模压板(14)、成型模密封法兰(16)、成型模下模腔(18)和成型模下模座(19)；成型模侧模腔(11)通过瓶底锁紧螺钉(22)连接在成型模上模腔(13)和成型模下模腔(18)上；成型模压板(14)通过成型模压板螺钉(17)连接在成型模上模腔(13)和成型模下模腔(18)上。2.根据权利要求1所述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，其特征在于：在所述的预成型模密封法兰(6)与预成型上模腔(2)之间，以及在预成型模密封法兰(6)与预成型下模腔(9)之间有预成型模密封硅胶(7)。3.根据权利要求1所述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，其特征在于：在所述的成型模密封法兰(16)与成型模上模腔(13)之间，以及在成型模密封法兰(16)与成型模下模腔(18)之间有成型模密封硅胶(15)。4.根据权利要求1所述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，其特征在于：在所述的预成型上模座(1)与预成型上模腔(2)之间，以及在预成型下模座(10)与预成型下模腔(9)之间设置有预成型模支撑隔板(23)。5.根据权利要求1所述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，其特征在于：在所述的成型模上模座(12)与成型模上模腔(13)之间，以及在成型模下模座(19)与成型模下模腔(18)之间设置有成型模支撑隔板(24)。6.根据权利要求1所述的聚合物基复合材料中空容器的制备装置，其特征在于：所述的预成型模压板(3)分为上下两块，上预成型模压板(3)通过压板螺钉(8)固定连接在预成型上模腔(2)上，下预成型模压板(3)通过压板螺钉(8)固定连接在预成型下模腔(9)上。7.根据权利要求1所述的聚合物...
【专利技术属性】
技术研发人员：本帕克，艾祖军，梁子靖，张启青，秦数，熊峰，
申请(专利权)人：贵州至当科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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