一種鋼筋增強(qiáng)熱塑性模壓制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種熱塑性模壓制品，尤其是一種鋼筋增強(qiáng)熱塑性模壓制品。
技術(shù)背景
[0002]隨著社會(huì)發(fā)展及城市化進(jìn)程的推進(jìn)，井蓋、護(hù)樹(shù)板、水篦子等市政工程產(chǎn)品在城市規(guī)劃、道路建設(shè)中得到廣泛運(yùn)用，如自來(lái)水、電信電力、燃?xì)鉄崃Α⑾拉h(huán)衛(wèi)等公用設(shè)施。市政工程產(chǎn)品早期以鋼筋混凝土材質(zhì)為主，但因其質(zhì)量重、不易施工的缺陷，逐漸被鑄鐵材質(zhì)所取代;近年來(lái)，因鑄鐵具備回收價(jià)值，造成大量產(chǎn)品偷盜缺失而引起安全事故。目前，市場(chǎng)上以玻璃短纖維及不飽和聚酯樹(shù)脂(簡(jiǎn)稱(chēng)BMC)為代表的復(fù)合材料，經(jīng)模具熱壓固化形成的產(chǎn)品逐漸增多。其特點(diǎn)在于:單純BMC材料承載力不夠，且產(chǎn)品在使用過(guò)程中破碎易斷裂，需添加鋼筋骨架作為增強(qiáng)。傳統(tǒng)的BMC復(fù)合井蓋內(nèi)部輔以鋼筋骨架增強(qiáng)，通常存在三個(gè)比較明顯的缺點(diǎn):I)由于鋼筋骨架預(yù)先置于模具內(nèi)型腔底部，在壓制時(shí)BMC材料很難將鋼筋完全包覆，導(dǎo)致鋼筋外露，產(chǎn)生銹跡影響使用性能;2)復(fù)合材料與鋼筋在模具合模時(shí)需承受較大壓力，在此過(guò)程中鋼筋會(huì)發(fā)生偏移甚至變形，導(dǎo)致材料包覆不均勻或鋼筋回彎而產(chǎn)生產(chǎn)品的應(yīng)力變形;3)鋼筋隨合模壓力的增大在模具內(nèi)產(chǎn)生無(wú)規(guī)則移動(dòng)，采用傳統(tǒng)的BMC材料包覆鋼筋工藝，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上需要較大的寬度余量以確保材料能完全包覆鋼筋。因此，該工藝存在包覆原材料的浪費(fèi)，產(chǎn)品內(nèi)置的預(yù)埋件無(wú)法較為精確的定位等問(wèn)題。中國(guó)專(zhuān)利CN104099949A，公開(kāi)了一種球墨鑄鐵井蓋及其制備方法，采用V法模具結(jié)構(gòu)，降低設(shè)計(jì)和加工難度，但無(wú)法徹底解決該材料偷盜缺失弊端。此外，硅塑產(chǎn)品采用熱塑性基材，輔以各廉價(jià)填充混合物模壓制成。該產(chǎn)品由于基材存在較大的冷卻收縮率，約2?2.6%，若采用鋼筋骨架增強(qiáng)，鋼筋與基材之間的收縮率存在較大的差距而導(dǎo)致產(chǎn)品嚴(yán)重變形，故無(wú)法在產(chǎn)品內(nèi)部實(shí)現(xiàn)鋼筋骨架增強(qiáng)。
[0003]綜上所述，傳統(tǒng)鋼筋混凝土材質(zhì)質(zhì)量重、不易施工;鐵質(zhì)產(chǎn)品因偷盜問(wèn)題而易丟失造成事故;復(fù)合材料熱固性產(chǎn)品則存在破碎易斷裂;硅塑產(chǎn)品因基材收縮率大，無(wú)法在內(nèi)部輔以鋼筋增強(qiáng)。這些在應(yīng)用中存在的諸多缺陷，一直沒(méi)有被很好解決。開(kāi)發(fā)一種新型材料的市政工程產(chǎn)品，解決上述傳統(tǒng)材料存在的眾多問(wèn)題是目前研究所需要迫切解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是:提供一種鋼筋增強(qiáng)熱塑性模壓制品，特別是井蓋、護(hù)樹(shù)板、水篦子等產(chǎn)品。其有益效果在于，利用鋼纖維增強(qiáng)的熱塑性材料生產(chǎn)的市政工程產(chǎn)品，與其他材質(zhì)產(chǎn)品相比，具有韌性好、質(zhì)量輕、易施工、承載力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；能有效解決傳統(tǒng)復(fù)合材料產(chǎn)品內(nèi)部鋼筋包覆效果差、跑位變形、包覆材料浪費(fèi)等缺陷，尤其能很好的解決BMC材料易碎易斷裂的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案:如圖1?4所示，一種鋼筋增強(qiáng)熱塑性模壓制品，以PP、PE等熱塑性材料混合纖維為基材層，經(jīng)破碎混合、加熱熔融、計(jì)量稱(chēng)重、模壓成型、冷卻定型、修邊裝飾生產(chǎn)得到制件，具體包括如下步驟:步驟一、破碎混合:將幅面尺寸較大的塊狀原料送入粉碎機(jī)進(jìn)行機(jī)械破碎，得到長(zhǎng)度2?30mm、寬度I?20mm基材;步驟二、加熱熔融:將制得的基材送入擠出機(jī)或多層熱壓機(jī)進(jìn)行加熱熔融，使基材具備一定的流動(dòng)及延展性。熱熔溫度120°C?280 °C;步驟三、計(jì)量稱(chēng)重:根據(jù)制件產(chǎn)品體積及原材料配比稱(chēng)取適量基材，原材料密度1.2?1.4g/cm3;步驟四、模壓成型:
[0006]將熔融狀態(tài)下的基材送入成型模具，模具內(nèi)部放置增強(qiáng)骨架，模壓成型得到的市政工程產(chǎn)品，模壓成型得到的市政工程產(chǎn)品，其表面可選擇性的帶有立體裝飾性花紋或藝術(shù)圖案。成型壓力5Mpa?25Mpa，保壓時(shí)間30s?720s;步驟五、冷卻定型:將步驟四中模壓成型的胚體放入特制的冷卻工裝進(jìn)行冷卻定型處理，根據(jù)產(chǎn)品厚度及幅面尺寸，冷卻時(shí)間Imin?120min，冷卻壓力3?800T;步驟六、砂光修邊:將冷卻定型完畢的制品進(jìn)行砂光并清除其邊緣溢料、飛邊，使其表面光滑便于后期的裝飾上色;步驟七、表面裝飾:修邊后的制品先用熱塑性材料透明底漆做表面處理，然后對(duì)制品表面做裝飾油漆，可以是陶瓷漆、丙烯酸地坪漆、水性環(huán)保漆等。
[0007]所述步驟一特點(diǎn)在于:熱塑性基材自身含有玻璃纖維或原材料經(jīng)破碎后混入適量的玻璃纖維，質(zhì)量分?jǐn)?shù)5?50%，玻璃纖維長(zhǎng)度2?60mm。
[0008]所述步驟四特點(diǎn)在于:上模具表面設(shè)置立體花紋或雕刻圖案，下模具設(shè)置正交各向異性結(jié)構(gòu)槽，上、下模具通過(guò)導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)合模。本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于下模具型腔內(nèi)分布有縱橫交錯(cuò)的溝槽，且溝槽內(nèi)設(shè)置有鋼筋定位結(jié)構(gòu)，該鋼筋定位結(jié)構(gòu)下端開(kāi)槽，上下模具表面鍍鉻；
[0009]所述下模具正交各向異性結(jié)構(gòu)槽可以為U型或V型的一種或兩種。
[0010]所述鋼筋定位結(jié)構(gòu)可以為等間距設(shè)置或不等間距設(shè)置的一種或多種。
[0011]所述鋼筋定位結(jié)構(gòu)可以為U型或V型的一種或兩種。
[0012]所述下模具正交各向異性結(jié)構(gòu)槽寬度為6?50mm。
[0013]所述下模具正交各向異性結(jié)構(gòu)槽3深度為5?70mm。
[0014]所述鋼筋定位結(jié)構(gòu)開(kāi)口寬度為4?32mm。
[0015]所述鋼筋定位結(jié)構(gòu)下端開(kāi)槽寬度為2?26mm。
[0016]所述鋼筋定位結(jié)構(gòu)下端開(kāi)槽深度為2?45mm。
[0017]所述增強(qiáng)正交各向異性鋼筋骨架直徑為Φ 4?Φ 36mm。
[0018]溝槽內(nèi)鋼筋定位結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)埋鋼筋的準(zhǔn)確定位，溝槽寬度與鋼筋直徑的差值實(shí)現(xiàn)定厚包覆，包覆材料厚度范圍2?45mm。鋼筋定位結(jié)構(gòu)下端導(dǎo)通槽寬度確保材料的流動(dòng)與通過(guò)，實(shí)現(xiàn)鋼筋完全包覆，基材層上表面獲得帶有立體花紋或藝術(shù)圖案，基材層下表面對(duì)應(yīng)正交各向異性鋼筋骨架帶有U型凸塊。
[0019]綜上所述，本實(shí)用新型提供的一種鋼筋增強(qiáng)熱塑性模壓制品，解決熱塑性基材與增強(qiáng)鋼筋骨架之間的收縮率差別，確保產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，以及解決鋼筋骨架在與原材料包覆成型過(guò)程中的預(yù)埋鋼筋準(zhǔn)確定位、包覆材料定厚是本實(shí)用新型的創(chuàng)新之處，投入了大量的人力、物力，該工藝是本實(shí)用新型人在市政工程制品加工技術(shù)領(lǐng)域中的長(zhǎng)期科研實(shí)踐，并結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的不足而探索出的一種能夠有效提高產(chǎn)品力學(xué)性能、節(jié)約原材料，使其滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)及應(yīng)用的發(fā)明結(jié)果。
[0020]與現(xiàn)有傳統(tǒng)制品的制作