專利名稱：一種內(nèi)加熱方法及內(nèi)加熱固化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高溫固化纖維纏繞成型復(fù)合材料固化工序 的內(nèi)加熱方法及內(nèi)加熱固化裝置。
背景技術(shù)：
目前高溫固化纖維纏繞成型復(fù)合材料的模具采用外固化的技術(shù)， 即纏繞成型后，將產(chǎn)品與模具一同放入固化爐中，通過固化爐升溫來 對產(chǎn)品進(jìn)行加熱固化。由于加熱過程中樹脂向熱的表面遷移，因此內(nèi) 表面相對貧膠，為了提高表面質(zhì)量與防腐性能需要作內(nèi)襯層。此外， 模具受熱滯后于產(chǎn)品外表面，固化過程中產(chǎn)品外表面先受熱與固化， 然后模具才達(dá)到最大膨脹點(diǎn)，因此產(chǎn)品外表面易產(chǎn)生微裂紋，材料的 效力不能最大發(fā)揮。解決上述諸多問題已成為急需。
發(fā)明的內(nèi)容
克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計一種用于高溫固化纖維纏繞成型復(fù)合 材料固化工序的內(nèi)加熱方法及內(nèi)加熱固化裝置。 一種內(nèi)加熱方法，是 將電熱元件置于模具內(nèi)，使產(chǎn)品由內(nèi)而外的加熱固化。實現(xiàn)該方法的 內(nèi)加熱固化裝置包括內(nèi)加熱模具、導(dǎo)電系統(tǒng)、電控系統(tǒng)，其中內(nèi)加熱 模具它包括模具、電熱元件、導(dǎo)電滑環(huán)、絕緣套，加熱元件位于模具 內(nèi)，在模具的端部設(shè)有導(dǎo)電滑環(huán)，電熱元件與導(dǎo)電滑環(huán)相連通，在模 具與導(dǎo)電滑環(huán)之間裝有絕緣套，導(dǎo)電系統(tǒng)包括電源(線)、碳刷，電 源線與碳刷相接，碳刷與內(nèi)加熱模具的導(dǎo)電滑環(huán)相連接；裝置的電控系統(tǒng)由控制元件組成。本發(fā)明的方法由于是將電熱元件置于模具內(nèi)， 使產(chǎn)品由內(nèi)而外的加熱固化，因此內(nèi)表面先受熱，加熱過程中樹脂向 產(chǎn)品內(nèi)表面遷移，解決了產(chǎn)品內(nèi)表面貧膠、外表面產(chǎn)生微裂紋問題。 本發(fā)明的裝置由于加熱元件置于模具內(nèi)部，通過導(dǎo)電滑環(huán)與供電設(shè)施 相連，絕緣套置于模具與導(dǎo)電滑環(huán)之間，因此可以保證模具表面安全。 在使用過程中，電熱元件啟動，直接向模具加熱，形成產(chǎn)品由內(nèi)而外 的加熱固化，由于產(chǎn)品內(nèi)表面先受熱，加熱過程中樹脂向產(chǎn)品內(nèi)表面 遷移，解決了產(chǎn)品內(nèi)表面貧膠的問題，產(chǎn)品外表面也不會產(chǎn)生微裂紋。 由于釆用內(nèi)加熱固化裝置更利于排除氣泡，提高纖維的浸潤性，從而 更好地發(fā)揮了材料的效力。此外，內(nèi)加熱固化裝置可以在纏繞成型的 同時實施固化，大大提高了生產(chǎn)效率，并節(jié)約能源。


圖1為本發(fā)明的正面視圖2為本發(fā)明的電氣線路圖3為本發(fā)明第二種實施方式正面視圖4為本發(fā)明第二實施方式電氣線路圖。
具體實施例方式
如圖l、 2所示，內(nèi)加熱固化裝置包括電控柜1、電源線2、碳刷 3、導(dǎo)電滑環(huán)4、電熱元件5、導(dǎo)線6、模具7、絕緣套8，其中導(dǎo)電 滑環(huán)、電熱元件、導(dǎo)線、絕緣套埋放在模具中。電控柜、電源線、碳 刷、導(dǎo)電滑環(huán)、電熱元件、導(dǎo)線形成閉合電路，通電后電熱元件發(fā)熱 對模具進(jìn)行加熱；電控柜中設(shè)置有時間繼電器，通過控制加熱時間來 控制模具溫度；由于碳刷與導(dǎo)電滑環(huán)形成滑動配合，可以保證內(nèi)加熱固化裝置在模具旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作。
其電路的工作過程是隔離開關(guān)QS將電源引入，通過熔斷器FU 與固態(tài)繼電器SSR相連，當(dāng)固態(tài)繼電器SSR控制端有電流通過時，電 熱管R工作，指示燈工作。當(dāng)此控制電流切斷時，電熱管R及指示燈 HL停止工作。熔斷器FU在線路中起保護(hù)作用。當(dāng)電壓過高或發(fā)生短 路狀況時，可以切斷主電源，保證電加熱系統(tǒng)安全。
控制電路的工作過程是整壓器ZY將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直 流電，供給時間繼電器延時閉合觸點(diǎn)KT1， AN為時間繼電器設(shè)定值復(fù) 位按鈕。閉合SA1、 SA2開關(guān)，時間繼電器常延時閉合觸點(diǎn)KT1根據(jù) 設(shè)定時間不同，供給或斷開固態(tài)繼電器SSR輸入端電流，使電熱管R 按設(shè)計時間間歇工作。12H為裝置中的碳刷結(jié)構(gòu)，也可以切斷控制電 路與主電路之間的連接。與開關(guān)SA對控制電路起雙重保護(hù)。急停按 鈕SB1可以在發(fā)生緊急情況時切斷整個控制回路。
本發(fā)明第二種實施方式，如圖3、 4所示，內(nèi)加熱固化裝置包括 電控柜l、電源線2、碳刷3、導(dǎo)電滑環(huán)4、電熱元件5、導(dǎo)線6、模 具7、絕緣套8、熱電阻9，其中導(dǎo)電滑環(huán)、電熱元件、導(dǎo)線、絕緣 套埋放在模具中。電控柜、電源線、碳刷、導(dǎo)電滑環(huán)、電熱元件、導(dǎo) 線形成閉合電路，通電后電熱元件發(fā)熱對模具進(jìn)行加熱。工作時將熱 電阻插入模具內(nèi)部，熱電阻對模具溫度進(jìn)行測量，通過數(shù)顯儀表來控 溫。由于碳刷與導(dǎo)電滑環(huán)形成滑動配合，熱電偶與模具之間有軸承， 可以保證內(nèi)加熱固化裝置在模具旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的工作。
其電路的工作過程是隔離開關(guān)QS將電源引入，通 熔斷器FU 與固態(tài)繼電器SSR相連，當(dāng)固態(tài)繼電器SSR控制端有電流通過時，電熱管R工作，指示燈工作；當(dāng)此控制電流切斷時，電熱管R及指示燈 HL停止工作；熔斷器FU在線路中起保護(hù)作用。當(dāng)電壓過高或發(fā)生短 路狀況時，可以切斷主電源，保證電加熱系統(tǒng)安全。
控制電路的工作過程是整壓器ZY將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直 流電，供給數(shù)顯儀表常開觸點(diǎn)Kl，熱電阻PT100實時測量模具內(nèi)部 溫度。對數(shù)顯儀表SX給予溫度設(shè)定值。閉合KA1、 KA2開關(guān)，當(dāng)測量 溫度小于設(shè)定溫度時，數(shù)顯儀表常開觸點(diǎn)Kl閉合，使固態(tài)繼電器SSR 有控制電流通過，電熱管R工作。當(dāng)測量溫度等于或接近設(shè)定溫度時， 觸點(diǎn)K1斷開，電熱管R停止工作，由此實現(xiàn)模具的升溫與恒溫控制。 12H為裝置中的碳刷結(jié)構(gòu)，也可以切斷控制電路與主電路之間的連接。 與開關(guān)SA對控制電路起雙重保護(hù)。急停按鈕SB1可以在發(fā)生緊急情 況時切斷整個控制回路。
權(quán)利要求
1、一種內(nèi)加熱方法，其特征在于將電熱元件置于模具內(nèi)，使產(chǎn)品由內(nèi)而外的加熱固化。
2、 一種用于高溫固化纖維纏繞成型復(fù)合材料固化工序的內(nèi)加熱 固化裝置，其特征在于由內(nèi)加熱模具、導(dǎo)電系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成。
3、 如權(quán)利要求2所述的內(nèi)加熱固化裝置，其特征在于所說的內(nèi)加熱模具內(nèi)設(shè)置有加熱元件，在模具的端部設(shè)有導(dǎo)電滑環(huán)，電熱元 件與導(dǎo)電滑環(huán)相連通，在模具與導(dǎo)電滑環(huán)之間裝有絕緣套，在纏繞機(jī) 上設(shè)有碳刷架，碳刷裝在其上，碳刷與電源線相接、碳刷與導(dǎo)電滑環(huán) 形成滑動配合。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的內(nèi)加熱固化裝置，其特征在于控 制時間繼電器控制加熱時間。
5、 如權(quán)利要求2或3所述的內(nèi)加熱固化裝置，其特征在于控 制釆用熱電阻測量模具內(nèi)部溫度。
全文摘要
一種內(nèi)加熱方法及內(nèi)加熱固化裝置，是將電熱元件置于模具內(nèi)，使產(chǎn)品由內(nèi)而外的加熱固化；內(nèi)加熱固化裝置包括內(nèi)加熱模具、導(dǎo)電系統(tǒng)、電控系統(tǒng)，本發(fā)明由于加熱元件置于模具內(nèi)部，通過導(dǎo)電滑環(huán)與供電設(shè)施相連，本發(fā)明可以保證模具表面安全，在使用過程中，電熱元件啟動，直接向模具加熱，形成產(chǎn)品由內(nèi)而外的加熱固化，產(chǎn)品內(nèi)表面先受熱，加熱過程中樹脂向產(chǎn)品內(nèi)表面遷移，解決了產(chǎn)品內(nèi)表面貧膠的問題，產(chǎn)品外表面也不會產(chǎn)生微裂紋，采用內(nèi)加熱固化裝置更利于排除氣泡，提高纖維的浸潤性，更好地發(fā)揮了材料的效力；內(nèi)加熱固化裝置可以在纏繞成型的同時實施固化，大大提高了生產(chǎn)效率，并節(jié)約能源?？蓮V泛作為高溫固化纖維纏繞成型復(fù)合材料固化工序的設(shè)備。
文檔編號B29C35/12GK101670633SQ20081013709
公開日2010年3月17日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者李友清, 王其遠(yuǎn) 申請人:哈爾濱樂普實業(yè)發(fā)展中心