[发明专利]一种增强型管材弯头及其制备方法

摘要

本发明属于管材连接技术领域，涉及一种增强型管材弯头及其制备方法，包括内层管、增强层、外层和法兰，内层管为壁厚13～23mm的聚乙烯层，增强层包覆在内层管的外面，增强层为1～6层的连续玻璃纤维复合带或连续玻璃纤维复合绳，增强层与内层管之间熔融在一起，外层包覆在增强层的外面，法兰设置在弯管的两端；增强型管材弯头的制备方法包括内层管挤出、内层管真空定径、内层管冷却定型、内层管弯曲定型、缠绕增强层、加热、定长切断、注塑成型八个工艺步骤；耐腐蚀，重量轻，便于运输和安装，增加玻璃纤维增强层，强度高，其结构设计简单，生产便捷，成本低，便于应用推广和普及，应用环境友好。

主权项

1.一种增强型管材弯头，其特征在于主体结构包括内层管、增强层、外层和法兰；内层管为壁厚13～23mm的聚乙烯层，其采用聚乙烯原料通过挤压机挤出成型，其长度根据需求切割；增强层包覆在内层管的外面，增强层为1～6层的连续玻璃纤维复合带或连续玻璃纤维复合绳，其层数根据弯头耐压强度要求确定；经过加热后，增强层与内层管之间熔融在一起；外层和法兰为聚乙烯材料注塑成型结构，外层包覆在增强层的外面；法兰设置在弯管的两端，其高度为20～90mm，厚度为5～30mm；所述的聚乙烯层为高密度聚乙烯或者低密度聚乙烯；所述的连续玻璃纤维复合带是采用活化剂对连续玻璃纤维进行表面处理，然后将处理后的玻璃纤维与聚合物进行复合，拉制成厚度为0.2～0.8mm、宽度为50～100mm、长度为1000～2000m的复合带；制成的玻璃纤维复合带中含有10～20根玻璃纤维无捻粗纱，玻璃纤维的质量分数为60～70％，体积分数为45～55％，承受拉力为2500～20000N,玻璃纤维拉力保留率为70～80％；所述的连续玻璃纤维复合绳采用活化剂对连续玻璃纤维进行表面处理，然后将处理后的玻璃纤维与聚合物进行复合，再拉制成连续玻璃纤维复合绳；所述玻璃纤维为1200‑3600TEX的无捻粗纱；所述的一种增强型管材弯头的制备方法包括内层管挤出、内层管真空定径、内层管冷却定型、内层管弯曲定型、缠绕增强层、加热、定长切断、注塑成型八个工艺步骤：(1)内层管挤出：将高密度聚乙烯或者低密度聚乙烯等聚乙烯层原料装入挤出机中，将挤出机的挤出速度设定为0.1～1m/min；挤出机均匀挤出内层管；(2)内层管真空定径：步骤(1)挤出的内层管进入真空机内，内层管在充满真空的真空机内定径；(3)内层管冷却定型：定径后的内层管进入冷却装置，将冷却装置中的冷却水温度控制在60～80℃，将内层管定型，同时使管体达到较高温度，便于后续弯曲定型；(4)内层管弯曲定型：冷却定型后的内层管进入弯曲定型轨道，在弯曲定型轨道两侧按规律排布压辊，两排压辊间距与内层管的外径一致；所述压辊与电机相连，在电机带动下沿竖直轴转动，为内层管提供前进的动力；所述压辊在缠绕机之前排布紧密，利于内层管弯曲定型；(5)缠绕增强层：缠绕机将连续玻璃纤维复合带或连续玻璃纤维复合绳缠绕在弯曲定型后的内层管上；所述缠绕机上可放置1～6盘连续玻璃纤维复合带卷或连续玻璃纤维复合绳卷，可以同时缠绕1～6层增强层；所述缠绕机的大盘下端外侧有两个与电机相连的尺盘，缠绕机的大盘和尺盘的外圆周上设有能相互咬合的齿槽，电机带动尺盘转动，从而带动缠绕机旋转，提供缠绕动力；所述缠绕机的两侧各有两个压辊，压辊起固定大盘的作用；所述缠绕机的缠绕速度与内层管的前进速度匹配，使得内层管的弯曲外侧缠绕紧密，内侧可以重叠，保证增强效果；(6)加热：步骤(5)制得的内层管与增强层的缠绕物穿过加热器，在加热器内加热；增强层在加热下熔融，并均匀包覆在内层管的外部，从而得到增强内层管；加热器设置为红外加热，加热温度为160～220℃；(7)定长切断：根据要求的长度在定长切割机内设置切割长度的控制程序，设置切刀的切割角度，使定长切割机按一定的长度和角度切割，得到所需长度的增强内层管；(8)注塑成型：将定长切好的增强内层管放入注塑模具中，利用注塑机在增强内层管外注塑一层外层，外层的厚度为4～6mm，同时将弯头两端法兰直接与外层一同注塑成型，得到增强弯头。