一种可热熔焊接的纤维增强塑料型材及其组件的制作方法

1.本实用新型涉及复合塑料型材焊接技术领域，更具体地，涉及一种可热熔焊接的纤维增强塑料型材及其组件。


背景技术：

2.目前行业内的纤维塑料复合型材，普通复合型材的在组合拼装时，是使用加热板将型材相互接触的一侧面加热，然后将两个型材已经加热熔融的侧面对接，实现热熔焊接。但是对于使用玻璃纤维、碳纤维等嵌入共挤或多层缠绕共挤，最终制作成塑料主体材料中复合有其他纤维增强材料的复合型材来说，在进行加热熔融的时候，加热板对对接面进行加热时，由于纤维材料与塑料主材性质不同，融化温度、流动性都不同，所以对接面会出现塑料流走而纤维材料堆积折叠，导致有效焊接面只有少量塑料，焊接处非常脆弱，无法形成有效的焊接层。目前使用其他的连接方式如对外表面为塑料层的型材进行表面焊接，连接处强度仍然有限，是此类产品的痛点。目前行业内没有能够解决焊接问题的纤维塑料复合型材产品。
3.有一种渔排用跳板，上层板、下层板和连接板的材质相同。上、下层板和连接板上均设有连续增强纤维，该连续增强纤维的两端分别延伸至对应板体的对应端。上层板的整个上板面一体设置有一个防滑层，该防滑层为石英砂层、金刚砂层、煤渣层或者石子层。本实用新型的上层板、下层板通过连接板形成整体结构，强度高，且采用pe、pp或者pvc具有结构轻的优点，在板体中嵌入连续增强纤维后又进一步增强了结构强度及耐疲劳强度，改善了本实用新型的使用性能，有效克服了塑料渔排用跳板耐疲劳强度差的缺陷。并且，本跳板在上层板顶面增设了防滑层，该防滑层为石英砂层、金刚砂层、煤渣层或者石子层，这样既便于取材和制造，又具有良好的防滑性能。
4.但上述方案中，上层板、下层板和连接板设有增强纤维，并在上层板的顶面增设的由石英砂层或金刚砂层、煤渣层、石子层构成的防滑层，使得跳板并不适用于热熔接。而是使用其他手段对跳板进行连接时，如使用金属片和螺钉连接两片渔排，但此种连接方式使用时间长了之后，螺钉与渔排之间的连接处会发生松动，且金属片和螺钉容易发生氧化，特别是渔排的使用场景特殊，金属更容易受到海水的腐蚀。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术中的纤维增强塑料型材组件热熔焊接强度低的不足，提供一种纤维增强塑料型材组件。本实用新型使用连接管两端分别与两个主体内的肋管进行热熔焊接，避免了使用含有纤维的对接面进行热熔连接，使得连接更加牢固可靠。
6.本实用新型的目的可采用以下技术方案来达到：
7.一种可热熔焊接的纤维增强塑料型材，包括内部中空的主体，所述主体内部设有的若干相互平行的肋管，所述肋管设于所述主体的两侧，所述主体靠近所述肋管端面的侧
面为对接面，所述对接面用于两个主体之间连接。
8.主体内部设有肋管，可以通过截面形状与肋管匹配的插接件，将插接件的连段分别插设到两个主体的肋管中与肋管热熔连接，这样通过主体内的肋管与插接件进行连接，避免对含有纤维层的对接面进行热熔，而是对肋管的内侧壁和插接件的外侧壁进行热熔，所述插接件可以使用方便购买的标准管材，且主体在制造时，肋管的大小与标准管材进行匹配，保证肋管能与标准管材进行热熔连接。
9.进一步的，所述主体包括中空的内层、缠绕在所述内层外壁上的复合纤维层、以及设于所述复合纤维层外壁上的外层。
10.所述复合纤维层可以为玻璃纤维、碳纤维等的增强纤维材料，所述复合纤维层可以是随着内层和外层共同挤出，也可以是先挤出主体的内层和内层内的肋管，然后将纤维材料一圈一圈地缠绕在内层的外壁，最后再挤出主体的外层。所述内层和外层的材料为型材的塑料主材，其材料可以为pp、pe、pvc等，所述复合纤维层可以大大提高主体的强度等的力学性能。内层和外层将复合纤维层夹在中间，在内层、复合纤维层、外层组成的板材的截面处，复合纤维层裸露，若是使用传统的热熔焊接方法对主机的侧面进行加热，则由于复合纤维层中的纤维堆叠导致焊接处不可靠，所以焊接过程需要避开复合纤维层。本实用新型在加热熔融肋管的内侧壁时，仅融化肋管的内侧壁表面，没有涉及复合纤维层，当使用插接件将主体进行连接后，主体之间的对接面的缝隙，可以通过胶水进行粘合，也可以将加热棒放到主体之间的接缝处上，对外层进行加热熔融连接，也可以起到辅助连接的作用，且不影响复合纤维层，也可以使用其他连接方式或不对的主体之间的缝隙进行密封，均不影响本方案的实现。
11.进一步的，所述主体的至少一个外表面还设有用于防滑的表面覆层，所述表面覆层上设有防滑花纹。
12.可以根据需要在主体外表面设置表面覆盖层，所述表面覆盖可以设置成需要的颜色，所述防滑花纹也可以根据需要设置。所述表面覆盖层可以设置在主体的一个或多个面上。
13.进一步的，所述表面覆层的材质为热塑性塑料。
14.本方案中，主体之间通过插接件进行热熔焊接后，主体直接的对接面有一定缝隙，可以通过缝隙附近的表面包覆层进行加热熔融焊接，这样只对表面包覆层进行焊接，可以避免加热复合纤维层。且若是主体只通过表面包覆层进行连接，则连接强度不够，但是在主体已经通过插接件进行热熔焊接之后，表面包覆层的的连接可以起到连接主体之间的缝隙起到辅助增强的作用。
15.进一步的，所述防滑花纹为设于所述主体表面的若干相互平行的凹槽，所述凹槽的轴线与所述肋管的轴线平行。
16.这样在对表面包覆层进行热熔时，融化后的塑料会流入凹槽中，避免熔接缝凸起，影响外观且使用时造成不良影响。
17.一种可热熔焊接的纤维增强塑料型材组件，包括连接管以及如上所述的可热熔焊接的纤维增强塑料型材，所述连接管用于插设于所述肋管中。
18.本实用新型在主体内设置中空的肋管，两个主体在拼接时，使用连接管热熔插接到另一个主体的肋管中，将两个主体连接在一起。本方案中插接件为连接管。这样不需要对
含有纤维层的主体的对接面进行热熔，而是对主体内的肋管以及连接管进行加热熔融然后进行焊接，避免将主体含有纤维层的一面直接加热导致纤维堆积混杂从而使得接缝脆弱不可靠。本实用新型在型材进行热熔焊接时，使用熔接器对一个主体中肋管一端的内侧壁和连接管一端的外侧壁进行加热，然后将加热好的连接管的一端插入到加热好的肋管中，待塑料冷却后即能连接在一起，然后，使用熔接器连接管的另一端的外侧壁和另一个主体中肋管一端的内侧壁进行加热后插接冷却。这样，就能通过连接管两端分别与主体热熔焊接，将两个主体固定连接在一起，并且，由于连接管与肋管之间是热熔焊接且一个主体中可以设置多根肋管供连接管连接，主体之间的连接牢固可靠性高，同时，通过连接管连接两个主体，比起通过金属片和螺钉连接，能够避免金属片和螺钉使用时间比较长后发生锈蚀导致性能下降容易出现断裂连接不可靠，也能够避免由于金属和塑料的强度和硬度、柔韧性等的性质的不同，金属片和螺钉与主体之间的连接处会随着使用时间的增加逐渐产生较大的缝隙，导致主体之间的连接发生松动。
19.由于所述肋管只有两端与连接管连接，所以在主体中设置相互垂直的两组肋管，每组均包含若干相互平行的肋管。这样，主体的四个侧面均可以与其他主体通过连接管进行连接，主体组成需要的形状后，可以通过一端密封的连接管与肋管热熔焊接，将暴露在外侧的肋管进行密封。所述主体也可以是只设有一组的肋管，主体内的肋管均相互平行，主体之间只可以沿肋管的轴线拼接。可以根据需要将两种主体组合使用。
20.进一步的，所述连接管为多层复合管，所述多层复合管从内到外依次为塑料层、纤维层以及热塑性塑料层。
21.所述连接管的最外层为热塑性塑料层，使用熔接器将连接管的最外层加热熔融后与肋管焊接。连接管的纤维层用于增加连接管的强度，两个主体之间的连接处纤维层是断开的使得连接处的强度远不如主体本身，而在连接管增加纤维层使得两个主体连接处也有连续的纤维层，大大增加了两个主体之间连接处的强度和可靠性。
22.进一步的，所述肋管垂直于所述肋管轴线的横截面为矩形，所述连接管垂直于所述连接管轴线的的横截面为与所述肋管相匹配的矩形。
23.为了降低重量所述主体内部是中空的，所述肋管在主体内部同时也作为支撑和增强结构，所述主体内部还可以设有加强结构如加强肋。所述肋管垂直于所述肋管轴线的横截面的形状可以是矩形、圆形、梯形等的形状均可。本方案中，所述肋管横截面的形状为矩形。
24.进一步的，所述肋管与连接管垂直于其自身轴线的横截面均为圆形。
25.圆形的管道的更为常见，可以直接使用市面上现成的管道作为连接管，通用性更强。
26.进一步的，所述主体在所述肋管轴线的两侧的侧面为相互匹配的斜面。
27.所述主体的对接面为斜面，在两个主体拼接的时候，两个主体的斜面上下交叠，主体本身的重量及使用时承受的重量都会迫使两个斜面贴合更加紧密，且若对接面是垂直平面则两个主体之间容易分离形成较大的缝隙，对接面是两个斜面的话，即使两个主体沿肋管的轴线方向相互分离，斜面也会上下贴合。
28.进一步的，还包括套设于所述连接管上的连接件，所述连接件的上设有供所述连接管穿过的通孔，所述连接件和主体在垂直于所述肋管轴线的横截面形状为相似多边形，
且所述连接件在垂直于所述肋管轴线的横截面面积不小于所述主体在垂直于所述肋管轴线的横截面面积，所述连接件的材料为热塑性塑料。
29.所述连接件设于两个主体连接时两个主体的对接面之间，连接件上设有通孔可套设到所述连接管上。所述连接件为热塑性塑料，可以对连接件的加热熔融，分别与两个主体的对接面热熔焊接，这样连接件充当了粘合两个主体对接面的“粘合剂”。当所述连接件在垂直于所述肋管轴线的横截面面积更大时，所述连接件套设到所述连接管上后，所述连接件的边缘会相对于所述主体凸起，当连接管与两个主体分别热熔焊接后，对连接件的凸起的边缘进行加热熔融，这样连接件融化的后就会填补两个主体之间的缝隙，进一步加强主体之间的连接。
30.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
31.(1)通过在主体中内部相互平行的肋管以及连接管，在连接管两端分别与两个主体内的肋管热熔焊接，避免对含复合纤维层的主体的对接面加热导致纤维的堆叠，使得连接更加牢固可靠。
32.(2)在连接管内设置复合纤维层，增加连接管的强度，同时也使得两个主体之间的连接处也具有连续的复合纤维层，增加连接处的强度。
33.(3)在主体表面设置表面覆层和防滑花纹，增加防滑功能，且可以将两个主体接缝处的表面覆层熔融填补缝隙加强连接。
34.(4)通过两个主体之间设置连接件粘合两个主体的对接面，并填补连接处的缝隙。
35.(5)主体的对接面的为斜面连接更加紧密，避免对接面是垂直于肋管轴线的平面容易造成两个主体连接处发生分离。
附图说明
36.图1为本实用新型实施例1的主体结构示意图；
37.图2为本实用新型实施例2的主体结构示意图；
38.图3为本实用新型实施例3的整体结构示意图；
39.图4为本实用新型实施例4的整体结构示意图。
40.图示标记说明如下：
41.1-主体，11-内层，12-复合纤维层，13-外层，14-表面覆层，141-凹槽，2-肋管，3-连接管，4-连接件。
具体实施方式
42.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
43.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此附图中描
述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
44.实施例1
45.如图1所示，一种可热熔焊接的纤维增强塑料型材，包括内部中空的主体1，所述主体1内部设有的若干相互平行的肋管2，所述肋管2设于所述主体1的两侧，所述主体1靠近所述肋管2端面的侧面为对接面，所述对接面用于两个主体1之间连接。
46.主体1内部设有肋管2，可以通过截面形状与肋管2匹配的插接件，将插接件的连段分别插设到两个主体1的肋管2中与肋管2热熔连接，这样通过主体1内的肋管2与插接件进行连接，避免对含有纤维层的对接面进行热熔，而是对肋管2的内侧壁和插接件的外侧壁进行热熔，所述插接件可以使用方便购买的标准管材，且主体1在制造时，肋管2的大小与标准管材进行匹配，保证肋管2能与标准管材进行热熔连接。
47.如图1所示，所述主体1包括中空的内层、缠绕在所述内层外壁上的复合纤维层12、以及设于所述复合纤维层12外壁上的外层13。
48.所述复合纤维层12可以为玻璃纤维、碳纤维等的增强纤维材料，本实施例中，型材在加工时，先挤出主体1的内层和内层内的肋管2，然后将纤维材料一圈一圈地缠绕在内层的外壁，最后再挤出主体1的外层13。所述内层和外层13的材料为型材的塑料主材，其材料可以为pp、pe、pvc等，所述复合纤维层12可以大大提高主体1的强度等的力学性能。内层和外层13将复合纤维层12夹在中间，在内层、复合纤维层12、外层13组成的板材的截面处，复合纤维层12裸露，若是使用传统的热熔焊接方法对主机的侧面进行加热，则由于复合纤维层12中的纤维堆叠导致焊接处不可靠，所以焊接过程需要避开复合纤维层12。本实用新型在加热熔融肋管2的内侧壁时，仅融化肋管的内侧壁表面，没有涉及复合纤维层12，当使用连接管3将主体1进行连接后，主体1之间的对接面的缝隙，可以通过胶水进行粘合，也可以将加热棒放到主体1之间的接缝处上，对外层13进行加热熔融连接，也可以起到辅助连接的作用，且不影响复合纤维层12，也可以使用其他连接方式或不对的主体之间的缝隙进行密封，均不影响本方案的实现。
49.如图1所示，所述主体1的至少一个外表面还设有用于防滑的表面覆层14，所述表面覆层14上设有防滑花纹。
50.可以根据需要在主体1外表面设置表面覆盖层，所述表面覆盖可以设置成需要的颜色，所述防滑花纹也可以根据需要设置。所述表面覆盖层可以设置在主体1的一个或多个面上。
51.如图1所示，所述表面覆层14的材质为热塑性塑料。
52.本方案中，主体1之间通过连接管3进行热熔焊接后，主体1直接的对接面有一定缝隙，可以通过缝隙附近的表面包覆层进行加热熔融焊接，这样只对表面包覆层进行焊接，可以避免加热复合纤维层12。且若是主体1只通过表面包覆层进行连接，则连接强度不够，但是在主体1已经通过连接管3进行热熔焊接之后，表面包覆层的的连接可以起到连接主体1之间的缝隙起到辅助增强的作用。
53.如图1所示，所述防滑花纹为设于所述主体1表面的若干相互平行的凹槽141，所述凹槽141的轴线与所述肋管2的轴线平行。
54.这样在对表面包覆层进行热熔时，融化后的塑料会流入凹槽141中，避免熔接缝凸
起，影响外观且使用时造成不良影响。
55.实施例2
56.本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，如图2所示，本实施例中，主体1在加工时，所述复合纤维层12随着内层和外层13共同挤出，复合纤维层12并没有将内层完全包覆，内层的一部分与外层13直接接触。
57.实施例3
58.一种可热熔焊接的纤维增强塑料型材组件，包括连接管3以及如实施例1或2所述的可热熔焊接的纤维增强塑料型材，所述连接管3用于插设于所述肋管2中。
59.本实用新型在主体1内设置中空的肋管2，两个主体1在拼接时，使用连接管3热熔插接到另一个主体1的肋管2中，将两个主体1连接在一起。这样不需要对含有纤维层的主体1的对接面进行热熔，而是对主体1内的肋管2以及连接管3进行加热熔融然后进行焊接，避免将主体1含有纤维层的一面直接加热导致纤维堆积混杂从而使得接缝脆弱不可靠。本实用新型在型材进行热熔焊接时，使用熔接器对一个主体1中肋管2一端的内侧壁和连接管3一端的外侧壁进行加热，然后将加热好的连接管3的一端插入到加热好的肋管2中，待塑料冷却后即能连接在一起，然后，使用熔接器连接管3的另一端的外侧壁和另一个主体1中肋管2一端的内侧壁进行加热后插接冷却。这样，就能通过连接管3两端分别与主体1热熔焊接，将两个主体1固定连接在一起，并且，由于连接管3与肋管2之间是热熔焊接且一个主体1中可以设置多根肋管2供连接管3连接，主体1之间的连接牢固可靠性高，同时，通过连接管3连接两个主体1，比起通过金属片和螺钉连接，能够避免金属片和螺钉使用时间比较长后发生锈蚀导致性能下降容易出现断裂连接不可靠，也能够避免由于金属和塑料的强度和硬度、柔韧性等的性质的不同，金属片和螺钉与主体1之间的连接处会随着使用时间的增加逐渐产生较大的缝隙，导致主体1之间的连接发生松动。
60.由于所述肋管2只有两端与连接管3连接，所以在主体1中设置相互垂直的两组肋管2，每组均包含若干相互平行的肋管2。这样，主体1的四个侧面均可以与其他主体1通过连接管3进行连接，主体1组成需要的形状后，可以通过一端密封的连接管3与肋管2热熔焊接，将暴露在外侧的肋管2进行密封。所述主体1也可以是只设有一组的肋管2，主体1内的肋管2均相互平行，主体1之间只可以沿肋管2的轴线拼接。可以根据需要将两种主体1组合使用。
61.如图3所示，所述连接管3为多层复合管，所述多层复合管从内到外依次为塑料层、纤维层以及热塑性塑料层。
62.所述连接管3的最外层为热塑性塑料层，使用熔接器将连接管3的最外层加热熔融后与肋管2焊接。连接管3的复合纤维层12用于增加连接管3的强度，两个主体1之间的连接处纤维层是断开的使得连接处的强度远不如主体1本身，而在连接管3增加复合纤维层12使得两个主体1连接处也有连续的纤维层，大大增加了两个主体1之间连接处的强度和可靠性。
63.如图3所示，所述肋管2与连接管3垂直于其自身轴线的横截面均为圆形。
64.为了降低重量所述主体1内部是中空的，所述肋管2在主体1内部同时也作为支撑和增强结构，所述主体1内部还可以设有加强结构如加强肋。本方案中，所述肋管2横截面的形状为圆形，圆形的管道的更为常见，可以直接使用市面上现成的管道作为连接管3，通用性更强。
65.实施例4
66.本实施例与实施例3类似，所不同之处在于，如图4所示，本实施例中，还包括套设于所述连接管3上的连接件4，所述连接件4的上设有供所述连接管3穿过的通孔，所述连接件4和主体1在垂直于所述肋管2轴线的横截面形状为相似多边形，且所述连接件4在垂直于所述肋管2轴线的横截面面积不小于所述主体1在垂直于所述肋管2轴线的横截面面积，所述连接件4的材料为热塑性塑料。
67.所述连接件4设于两个主体1连接时两个主体1的对接面之间，连接件4上设有通孔可套设到所述连接管3上。所述连接件4为热塑性塑料，可以对连接件4的加热熔融，分别与两个主体1的对接面热熔焊接，这样连接件4充当了粘合两个主体1对接面的“粘合剂”。当所述连接件4在垂直于所述肋管2轴线的横截面面积更大时，所述连接件4套设到所述连接管3上后，所述连接件4的边缘会相对于所述主体1凸起，当连接管3与两个主体1分别热熔焊接后，对连接件4的凸起的边缘进行加热熔融，这样连接件4融化的后就会填补两个主体1之间的缝隙，进一步加强主体1之间的连接。
68.实施例5
69.本实施例与实施例3或4类似，所不同之处在于，本实施例中，所述主体1在所述肋管2轴线的两侧的侧面为相互匹配的斜面。
70.所述主体1的对接面为斜面，在两个主体1拼接的时候，两个主体1的斜面上下交叠，主体1本身的重量及使用时承受的重量都会迫使两个斜面贴合更加紧密，且若对接面是垂直平面则两个主体1之间容易分离形成较大的缝隙，对接面是两个斜面的话，即使两个主体1沿肋管2的轴线方向相互分离，斜面也会上下贴合。
71.实施例6
72.本实施例与实施例3或4或5类似，所不同之处在于，本实施例中，所述肋管2垂直于所述肋管2轴线的横截面为矩形，所述连接管3垂直于所述连接管3轴线的的横截面为与所述肋管2相匹配的矩形。
73.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。