[发明专利]制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料领域，详细地讲是一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法。

背景技术

众所周知：臂架是混凝土泵车最主要的关键部件之一，其安全性、可靠性和先进性是决定泵车核心竞争力的关键。目前，泵车臂架多使用高强度钢制造，重量较大，对车架、底盘要求较高，油耗较大，机动性较差；同时，泵车作业工况始终处于动载作用下，臂架结构各部件间还存在着耦合作用，易因疲劳破坏出现局部变形、开裂等问题；另外，泵车的工作环境较恶劣，易发生腐蚀问题。

因此，在混凝土泵车用碳纤维复合材料臂架（专利号ZL 20112 0267621.8）中，提出了一种碳纤维臂架的构想，其成型工艺为芯模成型并使用热压罐固化，设备投入较大，耗电量大，且制品成型后需要加工，增加了产品制作成本。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术的不足，而提供一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法，利用该工艺制造的混凝土泵车用碳纤维臂架具有重量轻、强度高、刚性好、耐疲劳、抗腐蚀、投资小的特点。充分发挥碳纤维增强环氧树脂复合材料强度高、比模量大、耐疲劳、抗腐蚀的优点，进而得到性能优越的混凝土泵车臂架。

本发明采用如下技术解决方案：一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法，其特征在于，设有外模，外模由上模及下模组成，为中空结构，制造碳纤维臂架的碳纤维预浸料铺在上模及下模的内表面上，碳纤维预浸料内侧用隔离膜包覆，隔离膜内铺设导流网，导流网内铺一层透气毡，在透气毡上在放一根抽气管并用透气毡包裹，再铺放真空膜，真空膜内铺放填充物，真空膜两端开口封在上模及下模上，留出抽气管，将外模内腔完全封闭，抽气管将真空膜内部空气全部排出，形成真空；打开进气阀经外模内腔两端盖板上的进气孔向内腔中充气，当内腔压力达到要求后自动关闭进气阀门；接通外模上电加热管电源，对碳纤维预浸料进行加热固化成型。

本发明还可通过如下措施来实现：填充物的外部形状与模具内腔相同。导流网是有导气作用的网状结构，且铺设时包覆整个内腔。进气阀为可控制外模内腔压强在一定范围内的自动控制阀门。上模与下模通过螺栓连接，两端通过金属盖板连接，在下模的合模面上贴有一圈密封胶条，使合模后，外模内腔完全封闭。

本发明的有益效果是，能够充分发挥碳纤维增强环氧树脂复合材料强度高、模量大、耐疲劳、抗腐蚀的优点，进而制造出性能优越的混凝土泵车臂架，能够使臂架减重40％～60％。同时该发明由于不使用热压罐固化成型，大大减少了设备的投入；利用外模成型同时可以保证产品的精度，使产品一次成型，不需要加工。同时该发明也可应用到诸如消防车臂架、起重设备的吊臂、输电与通信线杆等领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的成型工艺示意图。

图2为本发明图1中上模与下模结合处的A部放大图。

图中1、上模，2、下模，3、隔离膜，4、导流网，5、透气毡，6、抽气管，7、真空膜，8、填充物，9、螺栓，10、碳纤维预浸料，11、进气孔，12、密封胶条。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。

如图1、图2所示，本实施例设有外模，外模包括上模1及下模2，铺覆碳纤维预浸料时应先将外模处理，将外模内表面污渍杂质处理干净并均匀涂上一层脱模剂，用制造混凝土泵车用碳纤维臂架的碳纤维预浸料10分别铺覆于上模1和下模2的内表面，根据受力需求，碳纤维预浸料10的铺布角度会相应的改变，在上模1和下模2分别留出搭接余量，增加碳纤维臂架合模后一体成型的强度。碳纤维预浸料10内部用隔离膜3包覆，隔离膜3内用导流网4包覆，导流网4是有导气作用的网状结构，且铺设时包覆整个内腔，导流网4上下两端分别铺放一条透气毡5，透气毡5上放一条与模具等长的抽气管6，且用透气毡5包裹，透气毡5内部用真空膜7包覆，真空膜7内放入填充物8（泡沫等），并将真空膜7用密封胶条密封。在下模2的合模面上贴上一圈密封胶条12，使合模后，模具内腔完全封闭，将上模1与下模2闭合并用螺栓9锁紧，最后将真空膜7密封在上模1、下模2的两端，通过抽气管6将真空膜7内部空气全部排出，形成真空。经过降压测试合格后，打开进气阀门，经盖板上进气孔11输入压缩空气进行加压，模具带自动压力控制阀门，模具内腔压力达到要求后自动关闭进气阀门，压力减小时自动打开进气阀门。模具外连设备可控制碳纤维臂架整个成型过程的温度曲线，模具靠电加热管进行加热固化成型。