复合增强缠绕式压力管及其成型方法_2

文档序号:9407655阅读:来源:国知局
管的增强效果更佳;且将长玻璃纤维聚合成成片材结构,使得压力管成型工艺简单,只需要使用单螺杆挤出机即可进行生产,使得设备购置成本低,生产成本低,成品率高;长玻璃纤维均匀布置在塑料外层10与塑料内层30之间,构成的压力管强度均一。
[0043]作为优选的,长玻璃纤维沿长玻纤片材22的长度延伸方向排布和/或沿长玻纤片材22的宽度延伸方向排布。也就是说,长玻璃纤维可以全部朝向长波纤片材22的长度方向排布在一起并压实成片材状;或长玻璃纤维可以全部朝向长波纤片材22的宽度方向排布在一起并压实成片材状;或长玻璃纤维可以一部分朝向长波纤片材22的宽度方向排布,一部分朝向长波纤片材22的长度方向排布在一起并压实成片材状。
[0044]如此,当长玻璃纤维可以全部朝向长波纤片材22的长度方向排布在一起并压实成片材状时,形成的复合增强缠绕式压力管在长波纤片材22的长度方向的强度更高且在长波纤片材22的宽度方向页具有较高强度;长玻璃纤维可以全部朝向长波纤片材22的宽度方向排布在一起并压实成片材状时,形成的复合增强缠绕式压力管在长波纤片材22的宽度方向的强度更高且在长波纤片材22的长度方向页具有较高强度;长玻璃纤维可以一部分朝向长波纤片材22的宽度方向排布,一部分朝向长波纤片材22的长度方向排布在一起并压实成片材状时,形成的复合增强缠绕式压力管在各个方向上的强度均匀且较高。当长玻璃纤维一部分朝向长波纤片材22的宽度方向排布,一部分朝向长波纤片材22的长度方向排布时为最优选。
[0045]作为优选的,长玻纤片材增强塑料层20具有若干缠绕层,与塑料内层30连接的缠绕层缠绕在塑料内层30的外表面,且相邻的缠绕层之间的缠绕角度交错。具体的,如图2所示,图2为复合增强缠绕式压力管中相邻缠绕层的结构示意图。包覆着塑料复合层的长波纤片材22传导至管材模具I旁,均匀的缠绕涂覆在管材模具I上已经形成的塑料内层30的外表面,并形成覆盖塑料内层30外表面的第一缠绕层201。在本实施例中,相对于管材模具I的横截面,第一缠绕层201的缠绕倾斜角度与塑料内层30的缠绕倾斜角度不同。也就是说第一缠绕层201与塑料内层30的缠绕倾斜角度交错。在第一缠绕层201的外表面还缠绕了第二缠绕层202。第二缠绕层202与第一缠绕层201的缠绕倾斜角度交错。即第一缠绕层201中包覆着塑料复合层的长波纤片材22延伸方向与第二缠绕层202中包覆着塑料复合层的长波纤片材22延伸方向不同。如此,进一步的提高了复合增强缠绕式压力管的强度,即抗压能力。
[0046]作为优选的,塑料复合层21包括包覆长玻纤片材22的第一塑料复合层及包覆第一塑料复合层的第二塑料复合层,第一塑料复合层的厚度小于第二塑料复合层的厚度。在本实施例中,第一塑料复合层为融合层,厚度较薄,对第一塑料复合层吹热风的工序进行加热即可处于熔融状态,便于后续厚度较大的第二塑料复合层与长波纤片材22的复合。如此,提高了长波纤片材22与塑料复合层21的复合质量,进一步的提高了复合增强缠绕式压力管的强度,即抗压能力。
[0047]作为优选的,塑料内层30由内塑料片材构成,内塑料片材缠绕在管材模具I的外端面形成塑料内层30,塑料外层10由外塑料片材构成,外塑料片材缠绕在长玻纤片材增强塑料层20的外表面形成塑料外层10。在本实施例中,内塑料片材和外塑料片材可以由塑料挤出机配合片材模具或管材模具制得。由塑料构成的塑料内层30和塑料外层10的作用是提高复合增强缠绕式压力管的韧性,使其冲击性能高;另外塑料内层30可以提高塑料内层30构成管道空间的卫生性能;内塑料片材缠绕在管材模具I的外端面形成塑料内层30,夕卜塑料片材缠绕在长玻纤片材增强塑料层20的外表面形成塑料外层10,使得塑料外层10、长玻纤片材增强塑料层20及塑料内层30之间连接更加紧密,进一步的提高了复合增强缠绕式压力管的强度,即抗压能力。
[0048]本发明还提供一种复合增强缠绕式压力管的成型方法。
[0049]其中,步骤SlO:塑料挤出机加热塑料至熔融状态后挤出并进入第一模具成型模腔形成第一片材,将第一片材涂覆在管材模具I上形成塑料内层30。
[0050]步骤S20:单螺杆挤出机加热塑料至熔融状态后挤出并进入复合模具,同时由规律排布的长玻璃纤维构成长玻纤片材22通过展平辊展平,接着展平的长玻纤片材22经烘箱加热,加热后的长玻纤片材22进入复合模具,使得长玻纤片材22被单螺杆挤出机挤出的塑料均匀包覆。
[0051]步骤S30:将被塑料包覆的长玻纤片材22缠绕涂覆在塑料内层30的外表面并形成长玻纤片材增强塑料层20。
[0052]步骤S40:塑料挤出机再次加热塑料至熔融状态后挤出并进入第一模具形成第二片材,将第二片材涂覆在长玻纤片材增强塑料层20外表面形成塑料外层10。
[0053]本发明的复合增强缠绕式压力管的成型方法,由于使用了长波纤片材22,进而通过单螺杆挤出机即可实现长波纤片材22与塑料复合层的复合,即塑料复合层包覆长波纤片材22,设备购置成本低,工艺简单,成品率高;由规律排布的长玻璃纤维构成片状的长波纤片材22强度高,设置在塑料外层10与塑料内层30之间,构成的复合增强缠绕式压力管强度高。
[0054]先进行塑料内层10的缠绕涂覆,具体实施方案如下:
[0055]根据制作复合增强缠绕式压力管的规格,调整涂覆缠绕工作台上两排滚轮之间的距离,使得管材模具I可以吊装至涂覆缠绕工作台上并支撑牢固。接着通过开启电机,进而使得管材模具I跟随着旋转。此时,开启热风枪,塑料挤出机对装入的PE料粒进行塑化,随后挤出进入制作片材的管材模具,形成的管材随着前移而被刀具割开,整形后形成PE片材,该PE片材的宽度等于割开前管材的周长。接着调整压辊装置使得割开后形成的PE片材粘合在已预热并且旋转着的管材模具I外表面,并随着管材模具I的旋转在管材模具I的外表面进行缠绕涂覆。
[0056]在缠绕涂覆过程中,压辊装置不移动,热风枪固定在塑化挤出机的机架上,并与管材模具I的外表面保持设定距离,以便保证热风枪始终位于即将涂覆的PE片材前面,对旋转同时进行水平移动的管材模具I及PE片材进行加热,保证内层材料的融合质量。PE片材每在管材模具I外表面涂覆一周,管材模具I水平位移一个缠绕螺距(即PE片材的宽度),直至PE片材完全缠绕覆盖管材模具I的外表面形成第一塑料内层。
[0057]再依据生产管的型号确定塑料内层30的厚度要求。当形成的第一塑料内层的厚度达到预设值,则停止缠绕涂覆塑料内层30的工序。当形成的第一塑料内层的厚度低于预设值,则再次调整管材模具I使得PE片材与形成的第一塑料内层距离设定值,然后旋转管材模具I并反向位移管材模具1,再次涂覆形成第二塑料内层;如此反复,直至形成的预设厚度值的塑料内层30。此过程可以结合调整PE片材的厚度。
[0058]在此具体实施方案中,第一塑料内层与第二塑料内层的缠绕角度交错。具体见上述图2中复合增强缠绕式压力管中相邻缠绕层的结构描述,在此不再赘述。
[0059]再进行长波纤片材增强塑料层20的缠绕涂覆,具体为:
[0060]当形成塑料内层10后,将管材模具I水平移动至单螺杆挤出机旁;接着将长波纤片材22经展平辊展平,展平后的长波纤片材22进入烘箱加热,并在进入烘箱至位移出烘箱的时间段加热至设定温度范围;然后将加热的长波纤片材22位移进入复合模具,与此同时单螺杆挤出机将加热至熔融状态的塑料挤进复合模具;长波纤片材22在复合模具中与熔融状态的塑料复合,由于复合模具内具有很高的熔体压力,保证了熔融状态的塑料与长波纤片材22浸渍复合。即使长波纤片材22匀速位移出,很高的熔体压力可以保证熔融状态的塑料均匀不断的包覆长波纤片材22。形成的被塑料包覆着的长波纤片材22经过导辊传至待涂覆的塑料内层10外表面附近,此时旋转电机,使得管材模具I跟随转动。开启热风枪,将被塑料包覆着的长波纤片材22粘合在形成
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