一种用于氢气输送的PE管件的加工方法及专用模具技术

本发明专利技术属于新能源技术领域，公开了一种用于用于氢气输送的PE管件的加工方法及专用模具，该方法首先基于塑料材料通过注塑或吹塑的方式加工用于承载金属防渗透层的骨架；然后通过镀膜的方式在骨架的表面上附着一层金属镀层，得到由塑料骨架和附着于塑料骨架表面的金属镀层组成的中间壁体；最后基于PE材料通过注塑的方式在得到的中间壁体内侧和外侧注塑形成目标PE管件的内层壁体和外层壁体，得到目标PE管件。本发明专利技术一方面将金属材料的使用量降到最低，另一方面充分利用了塑料件相对于金属件更易于加工成任意形状而且加工成本低的优点，以更好地适用于管件的不规则形状，并降低加工成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于氢气输送的PE管件的加工方法及专用模具


[0001]本专利技术属于新能源
，涉及氢气的管道输送技术，尤其涉及用于输送氢气的管道中异形PE管件的防渗漏技术。

技术介绍

[0002]随着化石能源日趋紧张，氢能作为一种可再生清洁能源，正在成为最优选的天燃气替代品。目前，使用氢气替代天燃气作为人们日常生产生活中的主要能源，最需要解决的是如何对氢气进行安全、有效、低成本的输送问题。
[0003]管道输送是气体燃料远距离输送成本最低的一种方式，现有氢气输送管网主要采用金属管道建设，金属管道（含管件）用于氢气输送，可以防渗透，但材料成本高，而且普通钢管存在氢脆问题，需要选用不易发生氢脆现象的特制合金材料，或者对管道做防氢脆处理。
[0004]将PE管道用于氢气的输送，材料成本远低于金属管道，但是由于氢原子半径很小，使用PE道道输送氢气存在渗漏问题。这种渗漏即包括PE管体本身发生的渗漏，也包括连接管体与管体的三通接头、变径接头、管道弯头、管道堵头、PE阀门壳体等基于PE材料加工而成的管道配件或组成这些管道配件的零件（统称管件）发生的渗漏。
[0005]在PE管道（含管件）的壁体中增加金属防渗透层，可以在PE管道的较低的材料成本基础上，少量增加金属材料成本，即可以实现，更好的防渗透效果，而且管道强度不受氢脆问题影响。
[0006]但是，如何在PE管道（含管件）的壁体中加入金属防渗透层是需要解决的第一个问题。如何降低金属防渗透层本身的材料及加工制造成本、以及将金属防渗透层加入PE管道的壁体的加工制造成本，是需要解决的第二个问题。管件不同于管道的规则筒状结构，如何克服因管件形状不规则给在壁体中增加金属防渗透层带来的困难，是需要解决的第三个问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是解决如何在PE管件的壁体内加入金属防渗透层、如何降低金属防渗透层本身的材料及加工制造成本、以及将金属防渗透层加入PE管件的壁体内的加工制造成本、以及如何克服管件形状不规则给增加金属防渗透层带来的困难的问题，提供一种在壁体内加入金属防渗透层的PE管件的加工方法，并进一步针对该加工方法提出一种专用模具的结构方案。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提出的技术方案是：一种用于氢气输送的PE管件的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，基于塑料材料，通过注塑或吹塑的方式，加工用于承载金属防渗透层的骨架；步骤2，通过镀膜的方式，在骨架的至少一侧表面上附着一层作为金属防渗透层的
金属镀层，得到由塑料骨架和附着于塑料骨架表面的金属镀层组成的目标PE管件的中间壁体；步骤3，基于PE材料，通过注塑的方式，在步骤2得到的中间壁体内侧和外侧注塑形成目标PE管件的内层壁体和外层壁体，得到壁体为三层复合结构的具有防止氢气渗透功能的PE管件。
[0009]进一步地，所述步骤3包括：步骤3
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1，基于PE材料，在步骤2得到的中间壁体内侧注塑形成目标PE管件的内层壁体，得到中间壁体与内层壁体的组合体；步骤3
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2，基于PE材料，在步骤3
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1得到的组合体外侧注塑形成目标PE管件的外层壁体，得到壁体为三层复合结构的具有防止氢气渗透功能的PE管件。
[0010]所述PE管件是指用于PE管道系统中的主要基于PE材料加工的管道配件和组成这些管道配件的零件。
[0011]进一步地，所述PE管件限于具有连续的壁结构的最小加工单体，包括一体式管道配件，例如三通接头、变径接头、管道弯头、管道堵头、一体式PE阀门壳体，和组成组装式管道配件的零件，例如组成组装式PE阀门壳体的零件。
[0012]所述骨架的材料为ABS、ABS+PC、PC、PP、PS、PA、PMMA等适于电镀的各种塑料中的一种。优选的，所述骨架优选为注塑体，通过注塑的方式加工成型。可选地，所述骨架为吹塑体，通过吹塑的方式加工成型。
[0013]所述金属镀层可以是能够形成镀层且常温下与氢不发生化学反应的任何一种金属，优选铬、镍、镉中的一种。
[0014]所述镀膜的方式可以选用电镀、蒸发镀膜、溅射镀膜、离子镀膜等能够实现在塑料载体表面形成金属镀层的任何一种。其中，优选电镀的方式。
[0015]进一步地，所述内层壁体和外层壁体在PE管件的壁体的边缘处相互连接在一起。
[0016]进一步地，所述内层壁体、中间壁体和外层壁体三者形状结构相同，且与管件的壁体形状和结构一致。内层壁体和外层壁体的边缘尺寸与管件的壁体边缘尺寸相等，中间壁体的边缘尺寸小于管件的壁体边缘尺寸。
[0017]进一步地，所述骨架为厚度均匀的薄壁结构，所述骨架的厚度优选小于管件壁体厚度的1/3。
[0018]进一步地，所述骨架的表面设有凸凹结构。这种结构可以增加中间隔层与内层壁体和外层壁体之间的连接强度。
[0019]所述凸凹结构，可以是设置在骨架表面的凸点，或者凹槽，或者条纹等，优选均匀分布。也可以是褶皱的壁体形成的凸凹结构。
[0020]进一步地，所述金属镀层镀于所述骨架的内侧表面。可选地，所述金属镀层同时镀于所述骨架的内侧表面和外侧表面。
[0021]基于上述加工方法，本专利技术进一步提供一种专用的组合模具，包括第一内模、第一外模、第二内模、第二外模，所述第一内模与第一外模组合，其型腔构成中间壁体的塑料骨架的注塑型腔，所述第一外模和中间壁体与第二内模组合，其型腔构成内层壁体的二次注塑型腔，所述第二内模和中间壁体、内层壁体与第二外模组合，其型腔构成外层壁体的三次注塑型腔。
[0022]进一步地，加工管件内腔形状简单内模可以单向脱模的PE管件，如管道堵头、变径接头等，所述第一内模和第二内模可以分别为单体结构，所述第一外模和第二外模优选分体组合结构，以便于脱模和四个模块之间的组合。对于管件内腔形状复杂，内模无法单向脱出的PE管件，如三通接头、管道弯头等，所述第一内模和第二内模则需要采用分体组合结构，以实现脱模。
[0023]本专利技术有益效果：首先，本专利技术将金属渗透层加在管件的壁体的中间，不与管道内部氢气直接接触，保持PE管道耐腐蚀的优点，也不暴露在管道表面，不受到外力破坏。其次，本专利技术采用以塑料载体承载金属镀层的方式，一方面将金属材料的使用量降到最低，另一方面充分利用了塑料件相对于金属件更易于加工成任意形状而且加工成本低的优点，以更好地适用于管件的不规则形状，并降低加工成本。再次，通过在中间壁体内外侧二次注塑内层壁体和外层壁体的方式，有效控制了将金属防渗透层加入PE管件的壁体内的加工制造成本。
附图说明
[0024]图1为壁体内加入金属防渗透层的一种三通接头的外形示意图。
[0025]图2为图1所示三通接头的剖视结构示意图。
[0026]图3为图1所示三通接头的外层壁体结构示意图。
[0027]图4为图1所示三通接头的中间壁体结构示意图。
[0028]图5为图1所示三通接头的内层壁体结构示意图。
[0029]图6为以图4中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于用于氢气输送的PE管件的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，基于塑料材料，通过注塑或吹塑的方式，加工用于承载金属防渗透层的骨架；步骤2，通过镀膜的方式，在骨架的至少一侧表面上附着一层作为金属防渗透层的金属镀层，得到由塑料骨架和附着于塑料骨架表面的金属镀层组成的目标PE管件的中间壁体；步骤3，基于PE材料，通过注塑的方式，在步骤2得到的中间壁体内侧和外侧注塑形成目标PE管件的内层壁体和外层壁体，得到壁体为三层复合结构的具有防止氢气渗透功能的PE管件。2.根据权利要求1所述的PE管件的加工方法，其特征在于，所述步骤3包括： 步骤3
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1，基于PE材料，在步骤2得到的中间壁体内侧注塑形成目标PE管件的内层壁体，得到中间壁体与内层壁体的组合体；步骤3
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2，基于PE材料，在步骤3
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1得到的组合体外侧注塑形成目标PE管件的外层壁体，得到壁体为三层复合结构的具有防止氢气渗透功能的PE管件。3.根据权利要求1所述的PE管件的加工方法，其特征在于，所述PE管件为具有连续的壁结构的最小加工单体。4.根据权利要求1所述的PE管件的加工方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志强，孙杰，
申请(专利权)人：宁波恒元精工管阀科技有限公司，
类型：发明
国别省市：