一種輕質複合材料貨櫃加工方法與流程
2023-06-01 20:13:31 1
本發明涉及貨櫃製造領域，具體的講是一種輕質複合材料貨櫃加工方法。
背景技術：
我國是貨櫃製造業最聚集的地方，在製造業處於鼎盛時期的2007年，我國貨櫃的年產量就達到了375萬個標準箱，佔到全球制箱總量的96％，真正站在了名副其實的「全球貨櫃第一製造大國」的位置上。
貨櫃的應用十分廣泛，尤其在國際和部隊運輸均離不開轉運箱和貨櫃。採用轉運箱和貨櫃能保證所運輸的貨物不能遭受損失。比如，遇見風、雨、雪、冰雹，需要保密的產品均需要轉運箱和貨櫃。現有貨櫃雖然基本成為體系，所謂成為體系只是龐大的規格上基本有了原則型規格。但是現有的貨櫃種類繁多、材料各異，因貨櫃需要將貨物運輸全世界，應該具有便易裝卸，保護商品安全，方便用戶隱私等特性，現有的貨櫃強度較差，搬運過程中易受損傷，而且由於貨櫃自身重量較大，搬運十分困難，增加了搬運的難度和成本，現有的貨櫃很難解決強度和重量的平衡，因此，很難形成更加系統化的體系。
因此，需要一種強度高、質量輕、安全可靠、保密性好的一種輕質複合材料貨櫃加工方法。
技術實現要素：
本發明針對現有的貨櫃強度較差，搬運過程中易受損傷，而且由於貨櫃自身重量較大，搬運十分困難，增加了搬運的難度和成本，現有的貨櫃很難解決強度和重量的平衡的問題，提供一種輕質複合材料貨櫃加工方法。
本發明解決上述技術問題，採用的技術方案是，一種輕質複合材料貨櫃加工方法，包括以下步驟：
第一步，將碳纖維織成纖維布放入板狀模具中；
第二步，將熔融狀態的填充液澆注在模具中，冷卻至室溫，製得板件a；
第三步，將板件a周邊進行外修邊，並使用砂輪對板件a表面進行光滑處理；
第四步，選取兩塊第三步處理後的板件a，在一塊靠近碳纖維織成纖維布的一面塗抹粘附劑，在另一塊遠離碳纖維織成纖維布的一面塗抹粘附劑，將兩塊板件a分別塗抹有粘附劑的一面堆疊在一起擠壓粘合，製得組合板b；
第五步，將組合板b加熱至熔融狀態，再次冷卻至室溫，製得粗製複合板件c；
第六步，將粗製複合板件c進行修邊打磨，並通過拼接的方式將兩塊以上修邊打磨後的粗製複合板件c製成貨櫃的頂蓋、地板和側壁。
這樣設計的目的在於，通過在板件中鋪設纖維布狀的碳纖維，可以大幅提高貨櫃的強度，可以實現貨櫃的體系化，有利於貨櫃配套規格化生產。
進一步的，第一步中，纖維布為網格狀結構，網格的尺寸為5cm×5cm。
進一步的，第二步中，填充液為樹脂或鋁合金。
進一步的，樹脂為abs不飽和樹脂、不飽和聚酯樹脂、石墨烯分散漿和乳化劑的混合物。
進一步的，樹脂包括按重量配比為20～40份的abs不飽和樹脂、5～10份的不飽和聚酯樹脂、2～6份的石墨烯分散漿、2～4份的乳化劑。
可選的，樹脂包括按重量配比為25份的abs不飽和樹脂、7份的不飽和聚酯樹脂、3份的石墨烯分散漿、3份的乳化劑。
進一步的，第二步中，板件a為正方形板件。
進一步的，第四步中，粘附劑為液態環氧樹脂。
通過將鋁合金或者樹脂填充在碳纖維織成的纖維布中，其中樹脂為abs不飽和樹脂、不飽和聚酯樹脂、石墨烯分散漿和乳化劑的混合物，可以在提高貨櫃機械強度的前提下，大幅降低貨櫃的重量。
通過選取兩塊第三步處理後的板件a，在一塊靠近碳纖維織成纖維布的一面塗抹粘附劑，在另一塊遠離碳纖維織成纖維布的一面塗抹粘附劑，將兩塊板件a分別塗抹有粘附劑的一面堆疊在一起擠壓粘合，這樣粘合在一起兩塊板件a中的碳纖維的朝向有所差別，可以提高板件的整體強度。
通過將兩塊板件a先粘合再加熱熔融冷卻至室溫，製得粗製複合板件c，可以保證熔融中兩塊板件a中的碳纖維織成的纖維布進行疊合，且處於粗製複合板件c中間，可以提高板件的整體強度。
通過使用環氧樹脂進行粘合，環氧樹脂對金屬和非金屬材料的表面具有優異的粘接強度，介電性能良好，變形收縮率小，製品尺寸穩定性好，硬度高，柔韌性較好，對鹼及大部分溶劑穩定。
本發明的有益效果至少是以下之一：
1.通過在板件中鋪設纖維布狀的碳纖維，可以大幅提高貨櫃的強度，可以實現貨櫃的體系化，有利於貨櫃配套規格化生產。
2.通過將鋁合金或者樹脂填充在碳纖維織成的纖維布中，其中樹脂為abs不飽和樹脂、不飽和聚酯樹脂、石墨烯分散漿和乳化劑的混合物，可以在提高貨櫃機械強度的前提下，大幅降低貨櫃的重量。
3.通過將兩塊板件a先粘合再加熱熔融冷卻至室溫，製得粗製複合板件c，可以保證熔融中兩塊板件a中的碳纖維織成的纖維布進行疊合，且處於粗製複合板件c中間，可以提高板件的整體強度。
4.通過使用環氧樹脂進行粘合，環氧樹脂對金屬和非金屬材料的表面具有優異的粘接強度，介電性能良好，變形收縮率小，製品尺寸穩定性好，硬度高，柔韌性較好，對鹼及大部分溶劑穩定。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本發明，並不用於限定本發明。
實施例1
選用普通鋼材(標準gb/t1591)製成的20尺貨櫃，標記為第一組，稱量貨櫃重量，測定貨櫃側壁的屈服強度。
實施例2
採用以下步驟製得20尺貨櫃：
第一步，將碳纖維織成纖維布放入板狀模具中；
第二步，將熔融狀態的鋁合金澆注在模具中，冷卻至室溫，製得板件a；
第三步，將板件a周邊進行外修邊，並使用砂輪對板件a表面進行光滑處理；
第四步，選取兩塊第三步處理後的板件a，在一塊靠近碳纖維織成纖維布的一面塗抹液態環氧樹脂，在另一塊遠離碳纖維織成纖維布的一面塗抹液態環氧樹脂，將兩塊板件a分別塗抹有液態環氧樹脂的一面堆疊在一起擠壓粘合，製得組合板b；
第五步，將組合板b加熱至熔融狀態，再次冷卻至室溫，製得粗製複合板件c；
第六步，將粗製複合板件c進行修邊打磨，並通過拼接的方式將兩塊以上修邊打磨後的粗製複合板件c製成貨櫃的頂蓋、地板和側壁。
標記為第二組，稱量貨櫃重量，測定貨櫃側壁的屈服強度。
實施例3
採用以下步驟製得20尺貨櫃：
第一步，將碳纖維織成纖維布放入板狀模具中；
第二步，將熔融狀態的樹脂澆注在模具中，冷卻至室溫，製得板件a；
第三步，將板件a周邊進行外修邊，並使用砂輪對板件a表面進行光滑處理；
第四步，選取兩塊第三步處理後的板件a，在一塊靠近碳纖維織成纖維布的一面塗抹液態環氧樹脂，在另一塊遠離碳纖維織成纖維布的一面塗抹液態環氧樹脂，將兩塊板件a分別塗抹有液態環氧樹脂的一面堆疊在一起擠壓粘合，製得組合板b；
第五步，將組合板b加熱至熔融狀態，再次冷卻至室溫，製得粗製複合板件c；
第六步，將粗製複合板件c進行修邊打磨，並通過拼接的方式將兩塊以上修邊打磨後的粗製複合板件c製成貨櫃的頂蓋、地板和側壁。
其中樹脂為按重量配比為20份的abs不飽和樹脂、5份的不飽和聚酯樹脂、2份的石墨烯分散漿、2份的乳化劑混合製得。
標記為第三組，稱量貨櫃重量，測定貨櫃側壁的屈服強度。
實施例4
採用以下步驟製得20尺貨櫃：
第一步，將碳纖維織成纖維布放入板狀模具中；
第二步，將熔融狀態的樹脂澆注在模具中，冷卻至室溫，製得板件a；
第三步，將板件a周邊進行外修邊，並使用砂輪對板件a表面進行光滑處理；
第四步，選取兩塊第三步處理後的板件a，在一塊靠近碳纖維織成纖維布的一面塗抹液態環氧樹脂，在另一塊遠離碳纖維織成纖維布的一面塗抹液態環氧樹脂，將兩塊板件a分別塗抹有液態環氧樹脂的一面堆疊在一起擠壓粘合，製得組合板b；
第五步，將組合板b加熱至熔融狀態，再次冷卻至室溫，製得粗製複合板件c；
第六步，將粗製複合板件c進行修邊打磨，並通過拼接的方式將兩塊以上修邊打磨後的粗製複合板件c製成貨櫃的頂蓋、地板和側壁。
其中樹脂為按重量配比為40份的abs不飽和樹脂、10份的不飽和聚酯樹脂、6份的石墨烯分散漿、4份的乳化劑混合製得。
標記為第四組，稱量貨櫃重量，測定貨櫃側壁的屈服強度。
實施例5
採用以下步驟製得20尺貨櫃：
第一步，將碳纖維織成纖維布放入板狀模具中；
第二步，將熔融狀態的樹脂澆注在模具中，冷卻至室溫，製得板件a；
第三步，將板件a周邊進行外修邊，並使用砂輪對板件a表面進行光滑處理；
第四步，選取兩塊第三步處理後的板件a，在一塊靠近碳纖維織成纖維布的一面塗抹液態環氧樹脂，在另一塊遠離碳纖維織成纖維布的一面塗抹液態環氧樹脂，將兩塊板件a分別塗抹有液態環氧樹脂的一面堆疊在一起擠壓粘合，製得組合板b；
第五步，將組合板b加熱至熔融狀態，再次冷卻至室溫，製得粗製複合板件c；
第六步，將粗製複合板件c進行修邊打磨，並通過拼接的方式將兩塊以上修邊打磨後的粗製複合板件c製成貨櫃的頂蓋、地板和側壁。
其中樹脂為按重量配比為25份的abs不飽和樹脂、7份的不飽和聚酯樹脂、3份的石墨烯分散漿、3份的乳化劑混合製得。
標記為第五組，稱量貨櫃重量，測定貨櫃側壁的屈服強度。
實施例6
對比第一組至第五組數據，製得下表：
通過對比5組實驗數據可得，通過本發明提供的輕質複合材料製成的20尺貨櫃，在整體重量上均遠小於現有鋼材，在屈服強度上大於現有鋼材，實現了強度高、質量輕、安全可靠、保密性好，同時對比本發明提供的輕質複合材料製成的20尺貨櫃，第五組配比製成的貨櫃在重量和屈服強度上效果最佳。