基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法與流程
2023-06-14 18:52:21 1
本發明涉及一種異型中空結構件的製造方法，具體涉及一種基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法，屬於紡織機械技術領域。
背景技術：
環形編織工藝是製備中空纖維增強複合材料結構件的主要方式。在這種製造方法中，增強纖維將首先被編織到具有特定形狀的芯軸上，在編織物上注入樹脂之後並固化成型之後，將芯軸抽出，最後獲得中空複合材料結構件。對於等截面的規則結構件，可以通過非破壞的方式將芯軸取出，使芯軸能夠被重複使用。然而，對於非規則的異型結構件，就需要使用特殊材料（如蠟、沙、或是可溶解的高分子聚合物）製作芯軸，在完成結構件的產生之後，通過相應方式將固結的芯軸分解破壞，這樣將會增長生產周期和抬高製造成本。
因此，為解決上述技術問題，確有必要提供一種創新的基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法，以克服現有技術中的所述缺陷。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本發明的目的在於一種生產效率高，製造成本低的基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法，其包括了纖維增強的柔性芯軸製備及基於柔性芯軸的異型複合材料結構件的製備。
為實現上述目的，本發明採取的技術方案為：基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法，其包括如下工藝步驟：1），進行柔性芯軸的製備；2），充氣成型；3），編織；4），固化和取模。
本發明的基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法進一步為：所述步驟1）具體為：
1-1），採用編織機將高強低彈的纖維緻密包纏到芯軸內模表面；
1-2），將編織後的芯軸內模放入到乳膠浸潤設備；
1-3），將浸潤乳膠去除芯軸內模後製備的柔性芯軸套。
本發明的基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法進一步為：所述芯軸內模的一端設置有充氣/液接口；所述纖維全部連接在充氣/液接口上，再在芯軸內模上編制纖維增強體。
本發明的基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法進一步為：所述步驟2）具體為：
2-1），在柔性芯軸上安裝軸充氣/液接頭；
2-2），使用充氣/液設備，從進氣口對其充氣/液，使之硬化定型從而形成編織芯軸。
本發明的基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法進一步為：所述充氣/液接頭螺接至芯軸的充氣/液接口上，其包括進氣口和出氣口；所述進氣口只能單向進氣而不能出氣，且其與一軟管相連；所述出氣口只能單向出氣而不能進氣，且該口常閉；所述軟管能延伸入芯軸。
本發明的基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法進一步為：所述步驟3）具體為：使用6自由度機械手夾持充氣後的柔性芯軸套，並根據芯軸外形設計編織過程中的機械手運動軌跡，配合環形編織機進行增強體編織，將纖維增強體緻密包纏到柔性芯軸套表面。
本發明的基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法進一步為：所述步驟4）具體為：
4-1），將編織後的芯軸套在充氣/液接頭處放置密封圈，再放入固化模具；
4-2），對模具抽真空，同時檢查固化模具氣密性；
4-3），檢查完後再通過軸套上的出氣口放出芯軸中的氣體，將熱水循環設備接入充氣/液接頭；
4-4），在固化模具的下口處注入樹脂，上口處使用真空泵抽氣，促使樹脂進入固化模具；
4-5），固化後取模，得到製得的成品。
本發明的基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法還為：在真空泵和固化模具之間的管線上設置有除樹脂桶。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明的基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法包括了纖維增強的柔性芯軸製備及基於柔性芯軸的異型複合材料結構件的製備，具有生產效率高，製造成本低等諸多優點。
【附圖說明】
圖1是該製造方法的流程圖。
圖2是芯軸內模編織圖。
圖3是是編織後的芯軸內模在乳膠浸潤設備中浸潤的示意圖。
圖4是製備的柔性芯軸套示意圖。
圖5是芯軸充氣/液接頭的示意圖。
圖6是加裝了軸套的柔性芯軸套充氣示意圖。
圖7是可變形芯軸套充氣/液示意圖。
圖8是柔性芯軸套編織示意圖。
圖9是柔性芯軸套放入固化模具中的示意圖。
圖10是可變形芯軸固化過程示意圖。
圖11是為製備的成品示意圖。
【具體實施方式】
請參閱說明書附圖1至附圖11所示，本發明為一種基於可充放氣/液芯軸的編織纖維增強結構件製造方法，其包括如下工藝步驟：1），進行柔性芯軸的製備；2），充氣成型；3），編織；4），固化和取模。
其中，所述步驟1）具體為：
1-1），採用編織機3將高強低彈的纖維2緻密包纏到芯軸內模4表面，（如說明書附圖2所示）；其中，所述芯軸內模4的一端設置有充氣/液接口1；所述纖維2全部連接在充氣/液接口1上，再在芯軸內模上編制纖維增強體；
1-2），將編織後的芯軸內模4放入到乳膠浸潤設備6，（如說明書附圖3所示）；
1-3），將浸潤乳膠去除芯軸內模後製備的柔性芯軸套，（如說明書附圖4所示）。
所述步驟2）具體為：
2-1），在柔性芯軸上安裝軸充氣/液接頭；如說明書附圖5所示，所述充氣/液接頭螺接至芯軸4的充氣/液接口1上，其包括進氣口7和出氣口8；所述進氣口7隻能單向進氣而不能出氣，且其與一軟管9相連；所述出氣口8隻能單向出氣而不能進氣，且該口常閉，可以通過開關打開；所述軟管9能延伸入芯軸4。
2-2），使用充氣/液設備10，從進氣口7對其充氣/液，使之硬化定型從而形成編織芯軸，如說明書附圖7所示。
所述步驟3）具體為：
使用6自由度機械手夾持充氣後的柔性芯軸套，並根據芯軸外形設計編織過程中的機械手運動軌跡，配合環形編織機進行增強體編織，將纖維增強體緻密包纏到柔性芯軸套13表面，如說明書附圖8所示。
所述步驟4）具體為：
4-1），將編織後的柔性芯軸套13在充氣/液接頭處放置密封圈11，再放入固化模具17，如說明書附圖9所示；該固化模具17包括下半部固化模具12和上半部固化模具14；
4-2），對模具抽真空，利用固化模具17的真空，來保持柔性芯軸套放氣的形狀；同時檢查固化模具17氣密性；
4-3），檢查完後再通過軸套上的出氣口8放出芯軸中的氣體；將熱水循環設備15接入充氣/液接頭，使用充氣/液接頭的進氣口和出氣口循環熱水，使芯軸固化過程始終處在內外均勻的溫度場中，從而有助於更好完成製造過程；
4-4），在固化模具17的下口處注入樹脂16，上口處使用真空泵19抽氣，促使樹脂進入固化模具17；其中，為了防止樹脂16進入真空泵19，在真空泵19和固化模具之間的管線上設置有除樹脂桶18，利用重力去除管道中的樹脂，如說明書附圖10所示；
4-5），固化後取模，得到製得的成品，如說明書附圖11所示。
以上的具體實施方式僅為本創作的較佳實施例，並不用以限制本創作，凡在本創作的精神及原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創作的保護範圍之內。