[发明专利]一种内加热方法及内加热固化装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于高温固化纤维缠绕成型复合材料固化工序的内加热方法及内加热固化装置。

背景技术：

目前高温固化纤维缠绕成型复合材料的模具采用外固化的技术，即缠绕成型后，将产品与模具一同放入固化炉中，通过固化炉升温来对产品进行加热固化。由于加热过程中树脂向热的表面迁移，因此内表面相对贫胶，为了提高表面质量与防腐性能需要作内衬层。此外，模具受热滞后于产品外表面，固化过程中产品外表面先受热与固化，然后模具才达到最大膨胀点，因此产品外表面易产生微裂纹，材料的效力不能最大发挥。解决上述诸多问题已成为急需。

发明的内容：

克服现有技术的不足，设计一种用于高温固化纤维缠绕成型复合材料固化工序的内加热方法及内加热固化装置。一种内加热方法，是将电热元件置于模具内，使产品由内而外的加热固化。实现该方法的内加热固化装置包括内加热模具、导电系统、电控系统，其中内加热模具它包括模具、电热元件、导电滑环、绝缘套，加热元件位于模具内，在模具的端部设有导电滑环，电热元件与导电滑环相连通，在模具与导电滑环之间装有绝缘套，导电系统包括电源(线)、碳刷，电源线与碳刷相接，碳刷与内加热模具的导电滑环相连接；装置的电控系统由控制元件组成。本发明的方法由于是将电热元件置于模具内，使产品由内而外的加热固化，因此内表面先受热，加热过程中树脂向产品内表面迁移，解决了产品内表面贫胶、外表面产生微裂纹问题。本发明的装置由于加热元件置于模具内部，通过导电滑环与供电设施相连，绝缘套置于模具与导电滑环之间，因此可以保证模具表面安全。在使用过程中，电热元件启动，直接向模具加热，形成产品由内而外的加热固化，由于产品内表面先受热，加热过程中树脂向产品内表面迁移，解决了产品内表面贫胶的问题，产品外表面也不会产生微裂纹。由于采用内加热固化装置更利于排除气泡，提高纤维的浸润性，从而更好地发挥了材料的效力。此外，内加热固化装置可以在缠绕成型的同时实施固化，大大提高了生产效率，并节约能源。

附图说明：

图1为本发明的正面视图；

图2为本发明的电气线路图；

图3为本发明第二种实施方式正面视图；

图4为本发明第二实施方式电气线路图。

具体实施方式：

如图1、2所示，内加热固化装置包括电控柜1、电源线2、碳刷3、导电滑环4、电热元件5、导线6、模具7、绝缘套8，其中导电滑环、电热元件、导线、绝缘套埋放在模具中。电控柜、电源线、碳刷、导电滑环、电热元件、导线形成闭合电路，通电后电热元件发热对模具进行加热；电控柜中设置有时间继电器，通过控制加热时间来控制模具温度；由于碳刷与导电滑环形成滑动配合，可以保证内加热固化装置在模具旋转状态下工作。

其电路的工作过程是：隔离开关QS将电源引入，通过熔断器FU与固态继电器SSR相连，当固态继电器SSR控制端有电流通过时，电热管R工作，指示灯工作。当此控制电流切断时，电热管R及指示灯HL停止工作。熔断器FU在线路中起保护作用。当电压过高或发生短路状况时，可以切断主电源，保证电加热系统安全。

控制电路的工作过程是：整压器ZY将220V交流电转换成12V直流电，供给时间继电器延时闭合触点KT1，AN为时间继电器设定值复位按钮。闭合SA1、SA2开关，时间继电器常延时闭合触点KT1根据设定时间不同，供给或断开固态继电器SSR输入端电流，使电热管R按设计时间间歇工作。12H为装置中的碳刷结构，也可以切断控制电路与主电路之间的连接。与开关SA对控制电路起双重保护。急停按钮SB1可以在发生紧急情况时切断整个控制回路。

本发明第二种实施方式，如图3、4所示，内加热固化装置包括电控柜1、电源线2、碳刷3、导电滑环4、电热元件5、导线6、模具7、绝缘套8、热电阻9，其中导电滑环、电热元件、导线、绝缘套埋放在模具中。电控柜、电源线、碳刷、导电滑环、电热元件、导线形成闭合电路，通电后电热元件发热对模具进行加热。工作时将热电阻插入模具内部，热电阻对模具温度进行测量，通过数显仪表来控温。由于碳刷与导电滑环形成滑动配合，热电偶与模具之间有轴承，可以保证内加热固化装置在模具旋转状态下的工作。