一种全缠绕复合气瓶制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全缠绕复合气瓶，包括气瓶内胆和纤维缠绕层，所述气瓶内胆由

【技术实现步骤摘要】
一种全缠绕复合气瓶


[0001]本技术涉及储气装置
，特别涉及一种全缠绕复合气瓶
。

技术介绍

[0002]氢能源燃料电池汽车作为新能源汽车具有比较好的发展潜力与趋势，受到了人们的广泛关注和研究
。
氢能源燃料电池汽车的车载储氢技术主要有四类，分别是高压气态储氢
、
低温液态储氢
、
固态储氢
、
有机液体储氢
。
其中高压气态储氢技术是目前最成熟的技术，并且高压气态储氢具有成本低
、
充放氢速度快的优点
。
高压气态储氢技术中需要使用塑料内胆
(Ⅳ型
)
全缠绕复合容器，其具有重量轻
、
强度高
、
耐腐蚀等优异性特点
。
而Ⅳ型储氢气瓶研发所面临的关键技术点，包括内胆原材料选型及成型工艺
、
密封结构设计
、
缠绕层与内胆结合力
、
轻量化设计与纤维缠绕
。
目前，市面上气瓶内胆的重量都比较大，无法满足用户对于气瓶轻量化的需求，且气瓶内胆与外部缠绕层的结合强度也有所欠缺
。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本技术提供了一种全缠绕复合气瓶，可以减轻内胆重量，且可以提高纤维缠绕层与内胆之间结合强度
。
[0004]为此，本技术的技术方案是：一种全缠绕复合气瓶，包括气瓶内胆和纤维缠绕层，所述气瓶内胆由
3D
打印一体成型，气瓶内胆为环氧树脂材质；所述纤维缠绕层包裹在气瓶内胆外侧，纤维缠绕层由碳纤维环氧预浸丝缠绕而成
。
[0005]上述碳纤维环氧预浸丝为用环氧树脂预浸渍的碳纤维
。
[0006]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述气瓶内胆由内胆内层
、
镂空夹层和内胆外层组成，三者由
3D
打印一体成型，镂空夹层位于内胆内层和内胆外层之间
。
[0007]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述气瓶内胆为双固化环氧树脂材质
。
[0008]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述气瓶内胆两端设有瓶口，瓶口处设有凹槽，金属接头嵌入凹槽内
。
[0009]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述纤维缠绕层的缠绕角度包括纵向缠绕角度
±5°
～
±
40
°
、
螺旋缠绕角度
±
40
°
～
±
80
°
、
环向缠绕角度
±
80
°
～
±
90
°
中的一种或多种
。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0011]1、
气瓶内胆采用光固化结合热固化的双固化树脂材料打印成型，通过初次光固化成型后，二次热固化可加强气瓶内胆强度；并且由于气瓶内胆外侧的纤维缠绕层采用浸润环氧树脂的碳纤维缠绕而成，在纤维缠绕后，可通过热固化来进一步提高缠绕纤维和内胆之间的结合强度
。
[0012]2、
气瓶内胆通过
3D
打印成型，可以结合
3D
打印特点，扩展了瓶身结构设计思路，在瓶身内部设置镂空夹层，可以进一步减轻内胆重量，实现气瓶的轻量化设计
。
[0013]3、
气瓶内胆在打印过程中嵌入金属接头，气瓶内胆与金属接头的装配强度比传统焊接强度更大，气瓶内胆质量更好
。
附图说明
[0014]以下结合附图和本技术的实施方式来作进一步详细说明
[0015]图1为本技术的结构示意图；
[0016]图2为本技术的结构剖视图；
[0017]图3为本技术镂空夹持的结构示意图
。
[0018]图中标记为：气瓶内胆
1、
内胆内层
11、
镂空夹层
12、
内胆外层
13、
瓶口
14、
纤维缠绕层
2、
金属接头
3。
具体实施方式
[0019]在本技术的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向
(X)”、“纵向
(Y)”、“竖向
(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定方位构造和操作，不能理解为限制本技术的具体保护范围
。
[0020]此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量
。
由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本技术描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定
。
[0021]参见附图
。
本实施例所述全缠绕复合气瓶，包括气瓶内胆1和纤维缠绕层2，所述气瓶内胆1由内胆内层
11、
镂空夹层
12
和内胆外层
13
组成，三者由
3D
打印一体成型，镂空夹层
12
位于内胆内层
11
和内胆外层
13
之间，且镂空夹层
12
可位于瓶身处
。
所述气瓶内胆1为双固化环氧树脂材质
。
所述气瓶内胆1两端设有瓶口
14
，瓶口处设有凹槽，金属接头3嵌入凹槽内，金属接头中间设有螺纹孔
。
[0022]所述纤维缠绕层2包裹在气瓶内胆外侧，纤维缠绕层由浸润环氧树脂的碳纤维缠绕而成，纤维缠绕层的缠绕角度包括纵向缠绕角度
±5°
～
±
40
°
、
螺旋缠绕角度
±
40
°
～
±
80
°
、
环向缠绕角度
±
80
°
～
±
90
°
中的一种或多种
。
[0023]气瓶加工时：
[0024]1)
制造气瓶内胆：通过光固化
3D
打印的方式进行制造，通过设计软件进行产品设计，导出
STL
格式
3D
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种全缠绕复合气瓶，包括气瓶内胆和纤维缠绕层，其特征在于：所述气瓶内胆由
3D
打印一体成型，气瓶内胆为环氧树脂材质；所述纤维缠绕层包裹在气瓶内胆外侧，纤维缠绕层由碳纤维环氧预浸丝缠绕而成
。2.
如权利要求1所述的一种全缠绕复合气瓶，其特征在于：所述气瓶内胆由内胆内层
、
镂空夹层和内胆外层组成，三者由
3D
打印一体成型，镂空夹层位于内胆内层和内胆外层之间
。3.
如权利要求1所述的一种全缠绕复合气瓶，其特征在于：所述气瓶内胆为双固化环氧树脂材质
。4.
如权利要求1所述的一种全缠绕复合气...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢富原，俞雪峰，魏钦鑫，魏强强，王幸东，
申请(专利权)人：浙江抟原复合材料有限公司，
类型：新型
国别省市：