專利名稱：纖維復(fù)合長(zhǎng)絲繞制細(xì)桿制品的脫模方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于脫模方法，特別涉及纖維復(fù)合長(zhǎng)絲繞制細(xì)桿制品的脫模方法及其裝置。
纖維復(fù)合長(zhǎng)絲繞制成型是在控制纏繞張力和預(yù)定成型條件下，用浸有樹(shù)脂膠液的連續(xù)絲束纏繞在細(xì)長(zhǎng)的芯模上固化成型制備纖維復(fù)合材料制品的一種方法，近年來(lái)，這種方法被廣泛用于碳纖維、玻璃纖維等纏繞制作羽毛球拍桿、紡織劍桿以及爆破用的細(xì)長(zhǎng)管等各種纖維纏繞制品，其工藝一般都是將纖維在細(xì)長(zhǎng)的芯模上(Φ2mm-Φ8mm)纏繞制桿，經(jīng)過(guò)固化成型后脫去芯模，成為纏繞制品，纏繞成型與模壓成型的脫模是完全不同的，模壓成型多為開(kāi)模型，纏繞成型為芯模型。細(xì)長(zhǎng)管狀的纏繞制品固化后的脫模是很困難的，尤其是為提高制品的密度及強(qiáng)度而采用提高纏繞張力而固化成型的制品，其芯模的脫出更為困難。
現(xiàn)有的脫模劑如薄膜型、混合溶液型、油膏石蠟型，主要起成膜和耐溫的作用就足夠了，對(duì)于纏繞芯模特別是細(xì)芯模來(lái)說(shuō)，不僅是成膜和耐溫，而更為重要的是經(jīng)高溫后仍有足夠的潤(rùn)滑性能，所以現(xiàn)有的脫模劑是難以奏效的，而且也只能適用于低溫條件下的固化后脫模，對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的繞制品，目前一般采用兩步固化脫模工藝先在低溫下預(yù)固化后脫去芯模，而后再進(jìn)一步高溫固化。這樣的繞制品在高溫再固化過(guò)程中由于樹(shù)脂的交聯(lián)固化而產(chǎn)生的應(yīng)力作用使制品形變，最后使制品彎曲而成為永久變形，同時(shí)繞制成品的密度和強(qiáng)度也難以保證，用現(xiàn)有油膏石蠟型脫模劑，采用一次固化成型脫模法，其芯模仍難以脫出。現(xiàn)有的混合溶液型脫模劑雖然使用溫度可為＜200℃，但制備繁瑣復(fù)雜，需在高溫下長(zhǎng)時(shí)間烘干成膜，而且也只適于開(kāi)模型脫模，因?yàn)樗傻哪尤跃哂幸欢ǖ募羟袕?qiáng)度，所以對(duì)于細(xì)長(zhǎng)芯模的脫出也是難以勝任的。
綜上所述，現(xiàn)有的纏繞細(xì)桿制品的脫模方法由于選用的脫模劑不盡合適，雖然對(duì)芯模的表面光潔度、錐度、平直度要求很高，但仍會(huì)產(chǎn)生脫模困難、成品率不高的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種纖維復(fù)合長(zhǎng)絲繞制細(xì)桿制品的脫模方法，該方法使用卓有成效而又成本低廉的脫模劑，并提供一種為方便脫模并保證產(chǎn)品質(zhì)量而使用的張力固化裝置。
本發(fā)明的這種纖維復(fù)合長(zhǎng)絲繞制細(xì)桿制品的脫模方法，主要是采用了一種潤(rùn)滑脂和固體粉末潤(rùn)滑劑相結(jié)合的脫模劑，其步驟為-在細(xì)長(zhǎng)的芯模上先刷涂或擦涂一層潤(rùn)滑脂，-然后再噴涂或粘附一層固體粉末潤(rùn)滑劑，-將涂有上述脫模劑的芯模上機(jī)進(jìn)行纖維復(fù)合長(zhǎng)絲纏繞后，于張力固化裝置中固定入爐一次固化，-將固化后的細(xì)桿制品之芯模抽出。
上述脫模方法所選用的脫模劑包括潤(rùn)滑脂和固體粉末潤(rùn)滑劑兩部分，所說(shuō)的潤(rùn)滑脂可以是任何種類的潤(rùn)滑脂如硅脂、鈣基潤(rùn)滑脂等。固體粉末潤(rùn)滑劑可以是任何具有潤(rùn)滑性能的粉末潤(rùn)滑劑如石墨粉、滑石粉、二硫化鉬粉，淀粉等，粒度要求為100目-200目。
本方法選用的脫模劑來(lái)源廣泛，成本低廉，無(wú)需配制，使用極為方便，在芯模上先行刷涂或擦涂潤(rùn)滑脂的主要作用是粘附固體粉末潤(rùn)滑劑，使芯模表面形成脫模層，這樣能有效地使浸有樹(shù)脂膠液的纖維與芯模隔離，其次，在固化低溫時(shí)，防止纖維與芯模粘連，固體潤(rùn)滑劑則能保證在200℃左右的固化溫度下，質(zhì)量不變，特別是在固化溫度升至高于潤(rùn)滑脂分解揮發(fā)溫度后，固體潤(rùn)滑劑脫模層仍然存在，制品完全固化后，雖然潤(rùn)滑脂揮發(fā)了，但粉末潤(rùn)滑劑仍起潤(rùn)滑作用，固體粒子在芯模拔出過(guò)程中，可以隨芯模與制品的間隙變化而移動(dòng)，填平芯模及制品內(nèi)孔的粗糙表面，此外，由于該脫模層的剪切強(qiáng)度極底，所以大大降低了芯模與制品間的摩擦力，芯模可從繞制品中輕松地拔出。
實(shí)施本發(fā)明脫模方法的另一重要因素是必須使細(xì)桿制品在張力下固化，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，張力固化是這樣實(shí)現(xiàn)的將芯模上纏繞浸有樹(shù)脂膠液的纖維后置于張力固化裝置上入爐固化，在整個(gè)固化過(guò)程中使芯模的軸線始終保持直線狀態(tài)。
下面結(jié)合附圖
詳細(xì)說(shuō)明。
附圖為實(shí)施本發(fā)明的脫模方法而專門設(shè)計(jì)的張力固化裝置示意圖。
圖中的1是張力固化架，2是卡頭，3是芯模，4是纖維復(fù)合纏繞制品，5是張力調(diào)節(jié)螺母，6是孔眼，這種張力固化裝置包括張力固化架1，架子一邊固裝有用于夾緊芯桿3的卡頭2，與卡頭相對(duì)應(yīng)的固化架另一邊上鉆有稍大于芯桿纏繞制品的孔眼6，與芯桿3另一頭的螺紋連接并調(diào)節(jié)芯桿張力的調(diào)節(jié)螺母5，旋緊調(diào)節(jié)螺母向芯模施加拉緊張力，芯模被拉直，將固化裝置放于固化爐中進(jìn)行張力固化，所得制品的成品率為100%，本裝置可設(shè)置多個(gè)卡頭、孔眼及調(diào)節(jié)螺母，用于多個(gè)纏繞制品的固化。
實(shí)施例1用碳纖維制作羽毛球拍桿的纏繞制品，所用纖維復(fù)合粘合劑為環(huán)氧6101加間苯二胺及聚酰胺樹(shù)脂250＃，芯模規(guī)格為Φ3mm，長(zhǎng)500mm，無(wú)光潔度、無(wú)錐度、無(wú)平直度等技術(shù)要求。芯模上擦涂一層硅脂后再粘附一層石墨粉，纖維浸漬粘合劑膠液后由纏繞機(jī)纏繞在芯模上，而后將繞有纖維制品的芯模固定于張力固化裝置上放入烘□內(nèi)(即按照樹(shù)脂膠液的固化工藝)一次升溫于160℃固化4小時(shí)成型，脫去芯模，所制羽毛球拍桿的成品率為100%。
實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4、實(shí)施例5及對(duì)比例1所用的脫模劑及其效果列表1，纏繞工藝及條件控制都于實(shí)施例1相同。
表1
由本發(fā)明的實(shí)施例所制造的羽毛球拍桿與現(xiàn)有方法即對(duì)比例所制造的羽毛球拍桿的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定性能比較見(jiàn)表2。
表2
上述測(cè)試數(shù)據(jù)中的破壞強(qiáng)度及殘余形變均是在美國(guó)INSTRON1186儀器上作出的，羽毛球拍桿的外徑為7.5mm，表中的破壞強(qiáng)度測(cè)定的跨距為240mm，殘余形變是在上述跨距下以2mm/min的加載速度進(jìn)行加載為0.245KN后卸載所得羽毛球拍桿的殘余形變。
由此可見(jiàn)，本發(fā)明的脫模方法由于選用來(lái)源廣泛而價(jià)廉的脫模劑，因而適用溫度范圍很寬、固化簡(jiǎn)便、脫模容易、生產(chǎn)效率高，使用本發(fā)明的脫模方法，采用張力固化可使成型制品的密度和強(qiáng)度大幅度提高，并保證了制品的成品率為百分之百。
權(quán)利要求
1.一種纖維復(fù)合長(zhǎng)絲繞制細(xì)桿制品的脫模方法，其特征是采用潤(rùn)滑脂和固體粉末潤(rùn)滑劑相結(jié)合的脫模劑，其步驟為-在細(xì)長(zhǎng)的芯模上先刷涂或擦涂-層潤(rùn)滑脂，-然后再噴涂或粘附-層固定粉末潤(rùn)滑劑，-將涂有上述脫模劑的芯模上機(jī)進(jìn)行纖維復(fù)合長(zhǎng)絲纏繞后，置于張力固化裝置中一次入爐固化，-將固化后的細(xì)桿制品之芯模抽出。
2.如權(quán)利要求1所述的脫模方法，其特征在于所說(shuō)潤(rùn)滑脂可以是硅脂、鈣基潤(rùn)滑脂。
3.如權(quán)利要求1所述的脫模方法，其特征在于所說(shuō)的固體粉末潤(rùn)滑劑可以是粒度為100目-200目的石墨粉、滑石粉、二硫化鉬粉或淀粉。
4.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述脫模方法的張力固化裝置，其特征在于該裝置包括張力固化架1，固裝在架子一頭用于夾緊芯桿的卡頭2，在于卡頭相對(duì)應(yīng)的架子另一頭鉆有稍大于纏繞制品直徑的孔眼6，與芯桿另一頭的螺紋連接并用于調(diào)節(jié)芯桿張力的調(diào)節(jié)螺母5。
5.如權(quán)利要求4所述之張力固化裝置，其特征在于在張力固化架上可設(shè)置多個(gè)卡頭、孔眼和調(diào)節(jié)螺母。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維復(fù)合繞制細(xì)桿制品的脫模方法及專用的固化裝置，本發(fā)明的特點(diǎn)在于選用潤(rùn)滑脂和固體潤(rùn)滑劑相結(jié)合的脫模劑，纏繞制品在張力下固化，使用上述方法脫模極為容易，產(chǎn)品合格率可達(dá)100％，本方法所選用的脫模劑來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，不需配制，使用極為方便，本方法可廣泛用于各種纖維復(fù)合繞制細(xì)桿制品的脫模如碳纖維羽毛球拍桿、紡織劍桿等。
文檔編號(hào)B29C53/60GK1055140SQ9010367
公開(kāi)日1991年10月9日 申請(qǐng)日期1990年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月18日
發(fā)明者楊章玄, 王潤(rùn)娥, 賀福, 玄秀蘭, 賈承德 申請(qǐng)人:中科院山西煤炭化學(xué)研究所