專利名稱：復(fù)合結(jié)構(gòu)類構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于具有表層和芯體結(jié)構(gòu)類構(gòu)件的相關(guān)技術(shù)，主要涉及如保險(xiǎn)柜，及可以此結(jié)構(gòu)代替的部件，如道路地下井井蓋、水泥船等的結(jié)構(gòu)和相關(guān)工藝。
公知復(fù)合結(jié)構(gòu)類構(gòu)件有多種方法，使此類結(jié)構(gòu)應(yīng)用于多種場合。如復(fù)合結(jié)構(gòu)的保險(xiǎn)柜，就可以選用較低價(jià)芯體材料，僅在外部的表層使用符合保險(xiǎn)要求的材質(zhì)和相應(yīng)結(jié)構(gòu)，即可滿足保險(xiǎn)需要，并降低成本。但這類構(gòu)件多因其內(nèi)外部分之間的結(jié)合強(qiáng)度不夠，而影響加工工藝的選用和產(chǎn)品性能與質(zhì)量的進(jìn)一步提高。帶有抗磨、防腐或裝飾性的復(fù)合結(jié)構(gòu)可以優(yōu)化產(chǎn)品，也被廣泛用于多種產(chǎn)品的精細(xì)加工或修復(fù)工藝，顯然是對原基體表面性能的提高和改進(jìn)，但亦因此使其應(yīng)用范圍也同時(shí)受到限制。對于部分非復(fù)合結(jié)構(gòu)的單體構(gòu)件，多是由于其工藝或材質(zhì)具有特點(diǎn)而被應(yīng)用，如道路地下井鑄鐵井蓋、落水箅及其附件，其材料工藝皆較方便適宜，使用十分廣泛；水泥船也是在一定范圍內(nèi)較有競爭力的替代產(chǎn)品。但與此同時(shí)也出現(xiàn)了一些問題，如井蓋等因其可再被利用而遭盜竊；為避免其丟失和損壞已有多種代用力案提出，卻至今末見有較為滿意的可實(shí)施的實(shí)用方案；水泥船則因材料強(qiáng)度而常有影響質(zhì)量的情況發(fā)生等。
本發(fā)明的目的是提出一種實(shí)現(xiàn)既可保證結(jié)構(gòu)的使用性能又可降低產(chǎn)品成本的、復(fù)合結(jié)構(gòu)類構(gòu)件結(jié)構(gòu)及其相關(guān)制作方法的適用技術(shù)方案。
本發(fā)明目的中的結(jié)構(gòu)部分是這樣實(shí)現(xiàn)的，復(fù)合結(jié)構(gòu)類構(gòu)件皆分為內(nèi)部芯體和外部表層兩個(gè)部分，其中，所述表層為形成該結(jié)構(gòu)主要強(qiáng)度性能的金屬封閉表面，并與其芯體之間緊密結(jié)合。這樣，金屬結(jié)構(gòu)易于滿足所需要的機(jī)械性能，芯體則可采用較經(jīng)濟(jì)或其他適用性材料，緊密結(jié)合和封閉表面有利于提高機(jī)械強(qiáng)度，為充分發(fā)揮內(nèi)外兩部分的特點(diǎn)提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，使本發(fā)明目的中的結(jié)構(gòu)部分得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明所述結(jié)構(gòu)在表層與芯體之間還制有分別與二者緊密聯(lián)結(jié)的結(jié)合層，這樣，可以滿足某些表層覆蓋工藝的要求。
本發(fā)明目的中的制作方法部分是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述發(fā)明結(jié)構(gòu)的制作方法包括依所用材料和造型要求，采用相應(yīng)芯體成型工藝和形成表層覆蓋的工藝，以及各自的輔助工藝，其中，芯體材料應(yīng)主要依據(jù)構(gòu)件除強(qiáng)度之外、相應(yīng)的使用要求選用，并以所述芯體在進(jìn)行表面物質(zhì)轉(zhuǎn)移沉積工藝過程中充當(dāng)受體，按構(gòu)件最終尺寸、機(jī)械性能要求和轉(zhuǎn)移表面物質(zhì)的工藝步驟實(shí)施沉積，且沉積層為封閉表面。其芯體在被覆蓋后并不取出，而是與之緊密配合。這樣，沉積工藝可以形成滿足構(gòu)件強(qiáng)度要求的表層結(jié)構(gòu)，所形成的封閉表面和其與芯體間的緊密結(jié)合則更有利于提高構(gòu)件的機(jī)械性能，并使芯體在構(gòu)件中起到相應(yīng)的作用。從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明目的所要求的結(jié)構(gòu)，即實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的中的方法部分。
本發(fā)明所述沉積過程是由真空鍍或電化學(xué)沉積類工藝實(shí)現(xiàn)的，這些工藝都是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移的制作方法。
本發(fā)明所述電化學(xué)沉積，是在芯體成型之后，需在其表面制作具有導(dǎo)電、和對表層與芯體皆有密實(shí)結(jié)合力的封閉結(jié)合層，然后實(shí)施相應(yīng)電化學(xué)工藝。這樣，可以滿足本發(fā)明結(jié)構(gòu)和電化學(xué)沉積工藝的要求。
本發(fā)明所述電化學(xué)沉積是電鑄或刷鍍，這是兩種較方便和適宜的工藝，其中刷鍍是一種對較大形體尺寸構(gòu)件覆蓋金屬表層的適用方法。
本發(fā)明所述結(jié)合層是由真空鍍膜、涂抹導(dǎo)電涂料或還原涂料的方法完成的，這些措施多屬電鑄工藝中對芯模表面的預(yù)處理方法，其與本發(fā)明芯體相結(jié)合即可以實(shí)現(xiàn)表層與芯體的緊密結(jié)合。
本發(fā)明所述電鑄工藝是以欲覆蓋金屬或金屬合金的普通廢料為陽極的施體，這也是提供施體物質(zhì)的一種方法，并可以較明顯地降低工藝成本。
本發(fā)明備有所述施體的電鑄陽極附有振動(dòng)結(jié)構(gòu)，這是在本發(fā)明陽極施體呈較松散狀態(tài)時(shí)，保證其正常導(dǎo)電性能的一種方法。
本發(fā)明在現(xiàn)有復(fù)合結(jié)構(gòu)類構(gòu)件中引入表面物質(zhì)轉(zhuǎn)移沉積工藝，保證了表層與芯體間的緊密結(jié)合，并為充分發(fā)揮復(fù)合結(jié)構(gòu)兩部分的特點(diǎn)提供可能，且由于較為精細(xì)加工工藝的引入，顯著提高了產(chǎn)品的性能等級，尺寸精度亦可達(dá)毫米級，從而使本發(fā)明具有十分廣闊的使用前景。
附圖給出了本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意。


圖1是保險(xiǎn)柜柜體剖面；圖2是道路地下井井蓋結(jié)構(gòu)簡圖；圖3是工作狀態(tài)的電鑄槽。
圖中1．C60#鋼纖混疑土2．電沉積殼體3．導(dǎo)電密封結(jié)合層4．廢低碳鋼屑5．陽極框架和濾網(wǎng)6．主導(dǎo)體7．電鍍液8．陰極掛具9．振動(dòng)器10．電鑄槽下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
第一實(shí)施例是保險(xiǎn)柜，如圖1。其總體尺寸及鎖定操作機(jī)構(gòu)皆按常規(guī)保險(xiǎn)要求設(shè)計(jì)，其芯體部分1首先成型，然后在其表面涂以導(dǎo)電涂料3。對于尺寸較大的采用刷鍍工藝，對于較微小型則可將涂好的芯體置于電鑄槽10內(nèi)進(jìn)行電鑄，完成柜體的整體結(jié)構(gòu)。由于制作工藝改變，本成型工藝可適合較復(fù)雜、非方型的柜體造型；因金屬表層與芯體間緊密結(jié)合，不僅增加了柜體強(qiáng)度，還避免了夾層間隙對銹蝕造成的不利影響，且金屬表層也可選用抗腐配方制作。既延長了使用壽命，又提高了產(chǎn)品檔次，還可以降低原制作成本。
第二實(shí)施例是道路地下井井蓋，如圖2、3。其整體尺寸與常規(guī)井蓋一致，只是分為芯體1和表層2兩個(gè)部分。芯體由建筑用混凝土或其他代用材料制作，成型后于真空鍍膜機(jī)內(nèi)在其表面鍍制封閉銅導(dǎo)電層3。然后將該芯體置于電鑄槽10內(nèi)。電鑄所用陽極使用的主要是清除雜質(zhì)后的低碳鋼切屑或其他散碎相應(yīng)廢料4，將其置于覆以濾網(wǎng)、并與振動(dòng)器9相聯(lián)的陽極框籃5內(nèi)，籃內(nèi)還裝有電極6。覆蓋表層的電鑄過程與常規(guī)電鑄一致，即可將表層覆蓋于制成的芯體表面。振動(dòng)陽極可使不斷釋減又不斷續(xù)加的散碎陽極材料得以密實(shí)，保證足夠的電流通過量，使電鑄可以正常進(jìn)行，最終可得到約2mm厚的合金表層。當(dāng)井蓋直徑為570m最大厚度30mm時(shí)，其重為19kg，估計(jì)成本約19元，預(yù)計(jì)與現(xiàn)有鑄鐵井蓋比較，其抗拉強(qiáng)度增加三倍、抗沖擊提高五倍、抗壓強(qiáng)度提高50％，表層無銹蝕現(xiàn)象、重量減輕2/5、成本降低一半，尺寸精度可達(dá)毫米級。很明顯，本例的使用性能完全可以取代現(xiàn)有井蓋，且在很多方面還有改進(jìn)和提高。由于構(gòu)成材質(zhì)主要是混凝土，表層金屬所占比例很小、且難于剝離，因此簡單回收再利用的價(jià)值不大，可顯著減少本類制品社會失盜的成因。
第三實(shí)施例是落水箅，其所用材料和工藝皆與第二例一致，只是造型上的區(qū)別。鑒于其造型和工作條件，本例的防腐蝕、高強(qiáng)度的特點(diǎn)將更為突出。與此相仿，還可制成爐排及鍋爐耐熱件，表層則采用耐熱鐵合金，芯體由耐熱纖維混凝土制作。這種產(chǎn)品將有更長的使用壽命。
第四例為小型船船體，先按造型要求制作船體，可以是木結(jié)構(gòu)，也可以采用相應(yīng)的建筑材料或其他代用材料，在對其表面進(jìn)行如上預(yù)處理后，由刷鍍工藝實(shí)現(xiàn)金屬的表層覆蓋，即可完成該船體的制作。因有表層覆蓋，故可降低對芯體強(qiáng)度的要求。
權(quán)利要求
1．復(fù)合結(jié)構(gòu)類構(gòu)件包括分為內(nèi)部芯體和外部表層結(jié)構(gòu)的兩個(gè)部分，其特征在于所述表層為形成構(gòu)件主要強(qiáng)度部分的金屬封閉表面(2)，其與芯體(1)之間為緊密結(jié)合。
2．如權(quán)利要求1所述構(gòu)件，其特征在于在表層與芯體之間還制有分別與二者緊密聯(lián)結(jié)的結(jié)合層(3)。
3．實(shí)現(xiàn)漢利要求1所述構(gòu)件的方法包括，依所用材料和造型要求，采用相應(yīng)芯體成型工藝和形成表層覆蓋的表面物質(zhì)轉(zhuǎn)移沉積工藝，以及各自的輔助工藝，其特征在于芯體(1)材料應(yīng)主要依據(jù)構(gòu)件除強(qiáng)度之外的使用要求選用，然后以此芯體充當(dāng)表面物質(zhì)轉(zhuǎn)移沉積過程的受體，按構(gòu)件最終尺寸、機(jī)械性能要求和沉積的工藝步驟實(shí)施轉(zhuǎn)移沉積，且沉積層為封閉表面(2)。
4．如權(quán)利要求3所述方法，其特征在于所述沉積過程是由真空鍍或電化學(xué)沉積類工藝實(shí)現(xiàn)的。
5．如權(quán)利要求3或4所述方法，其特征在于在芯體成型之后，需在其表面制作具有導(dǎo)電和對表層與芯體皆有密實(shí)結(jié)合力的結(jié)合層(3)，然后實(shí)施相應(yīng)電化學(xué)工藝。
6．如權(quán)利要求5所述方法，其特征在于所述電化學(xué)沉積是電鑄或刷鍍。
7．如權(quán)利要求5所述方法，其特征在于所述結(jié)合層(3)是由真空鍍膜、涂抹導(dǎo)電涂料或還原涂料的方法完成的。
8．如權(quán)利要求6所述方法，其特征在于所述電鑄工藝是以欲覆蓋金屬或其合金的普通廢料為陽極的施體。
9．如權(quán)利要求8所述方法，其特征在于備有所述施體的電鑄陽極附有振動(dòng)結(jié)構(gòu)(9)。
全文摘要
復(fù)合結(jié)構(gòu)類構(gòu)件屬芯體(1)表層(2)類構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和制作方法,其芯體表層緊密結(jié)合,主要由表層實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在芯體與表層間還可有與之緊密結(jié)合之層(3),表層由電鑄實(shí)現(xiàn),其陽極附有振動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)、施體物用相應(yīng)廢料(4),對于中大型構(gòu)件用刷鍍制作表層。構(gòu)件為充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)兩部分的特點(diǎn)提供可能,且因引入較為精細(xì)的加工工藝,顯著提高了產(chǎn)品的性能等級,尺寸精度亦可達(dá)毫米級,從而使本發(fā)明具有十分廣闊的使用前景。
文檔編號B32B15/04GK1221679SQ981223
公開日1999年7月7日 申請日期1998年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月13日
發(fā)明者曹文藝, 楊少林, 李國才 申請人:曹文藝