一种真空浸胶箱及操作方法

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种真空浸胶箱及操作方法。

背景技术

在纤维增强复合材料的生产中一般较多采用湿法缠绕和干法缠绕。所谓的干法缠绕实际上是先对纤维丝束或布带预浸胶，待胶液半干后再行缠绕。虽然传统的湿法缠绕和使用预浸胶纤维或布带的干法缠绕能比较好的保证纤维和树脂的充分浸润，但也由于胶液的存在，不可避免的会影响缠绕的最终效果。涂敷在纤维和布带表面的树脂厚度如果较厚就会影响固化后复材内部纤维或布带的预应力，严重时可能会导致复材内部内外层纤维或布带所受应力有较大差异，造成产品的复材内部纤维或布带在承压工作时自内朝外逐层断裂，使产品的实际爆破压强远低于设计要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空浸胶箱及操作方法，以解决涂敷在纤维和布带表面的树脂厚度不一，导致的产品的实际爆破压强远低于设计要求的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种真空浸胶箱，包括箱体、真空泵、旋转装置、喷胶装置和脱气桶；旋转装置、喷胶装置和脱气桶均设置在箱体内部，箱体外部设置有真空泵；旋转装置设置在箱体内的底部，喷胶装置和脱气桶连接，喷胶装置用于向旋转装置方向喷胶。

进一步的，喷胶装置包括机械臂和喷胶枪，机械臂设置在旋转装置侧面，喷胶枪设置在机械臂的端部；喷胶枪的进胶口通过胶管与脱气桶相连。

进一步的，旋转装置为旋转托盘或旋转头；脱气桶安装在箱体内的下部或上部，当安装在上部时，脱气桶可以为布带改的开口筒；当安装在下部时，脱气桶为一个带盖的密封罐，脱气桶上安装有连通箱体内的阀门和连通箱体大气的管道。

进一步的，旋转托盘或旋转头的底部均设置有驱动电机。

进一步的，旋转托盘或旋转头和脱气桶都安装有加热装置。

进一步的，箱体设置有箱门，还设有排气管，排气管上设置有阀门。

进一步的，机械臂为三个以上自由度的伺服驱动机构。

进一步的，箱体和箱门上设有若干观察窗。

进一步的，一种真空浸胶箱的操作方法，包括以下步骤：

先将待浸胶的缠绕体放置在旋转盘上、将待用的树脂装入脱气桶中，然后关闭箱门对箱体内抽真空；

当箱体内部的气压值达到规定的真空度后，控制机械臂端部的喷胶枪向缠绕体的表面喷射已脱气的胶液，在毛细现象的作用下，胶液将迅速浸入缠绕体的内部；

待缠绕体的所有表面都附有厚度均匀的胶液后，关闭真空泵并打开真空浸胶箱的通大气的阀门，待箱体内外压力平衡后，打开箱门，取出已经浸胶的缠绕体放入烘箱加热固化。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明针对真正的干式缠绕，即所用纤维丝束或布带均为未做预浸胶处理的纤维丝束或布带，缠绕完成后将缠绕件放入本发明真空浸胶箱进行真空喷胶，然后放入气压釜或液压釜进行固化。将胶液的脱气和缠绕体的抽气一次完成，节省时间、质量可靠。

本发明纤维或布带的预应力基本不受环境温度影响。直接使用未预浸胶的纤维丝束或布带进行缠绕，制造成本大幅降低。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

其中：

箱体1、箱门2、真空泵3、三个旋转盘4、机械臂5、脱气桶6、喷胶枪7、阀门8。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明：

实施例1：

请参阅图1，一种真空浸胶箱，真空浸胶箱包含箱体1、箱门2、真空泵3、旋转盘4、机械臂5、脱气桶6及控制系统，其中真空泵、控制系统安装在箱体外侧，旋转盘(或水平旋转头)、机械臂、脱气桶安装在箱体内部，旋转盘安装在箱体内的底部，脱气桶安装在箱体内的上部；机械臂端部设有喷胶枪，喷胶枪的进胶口有一根胶管与脱气桶相连；每个旋转盘都配置有驱动电机；作业时，先将待浸胶的缠绕体放置在旋转盘上、将待用的树脂装入脱气桶中，然后关闭箱门对箱体内抽真空；当箱体内部的气压值达到规定的真空度后，控制机械臂端部的喷胶枪向缠绕体的表面喷射已脱气的胶液，喷胶阀门打开后，脱气桶里的胶液在重力作用下，就会从喷嘴中流出并滴到缠绕体上，在毛细现象的作用下，胶液将迅速浸入缠绕体的内部；待缠绕体的所有表面都附有厚度均匀的胶液后，关闭真空泵并打开真空浸胶箱的通大气的阀门，带箱体内外压力平衡后，打开箱门，取出已经浸胶的缠绕体放入烘箱加热固化。为加大胶液流速还可以在脱气桶到喷胶阀之间增设一个加压泵。

机械臂可以简化为三自由度的伺服驱动机构。

箱体和箱门上上设有若干观察窗。

脱气桶安装在箱体内的下部，脱气桶上安装有通箱体内的阀门和连通箱体大气阀门的管道。

旋转盘和脱气桶都安装有加热装置。

实施例2：

请参阅图1，一种真空浸胶箱，真空浸胶箱包含箱体、箱门、真空泵、旋转盘、机械臂、脱气桶及控制系统，其中真空泵、控制系统安装在箱体外侧，旋转盘为水平轴旋转头、喷胶枪、脱气桶安装在箱体内部，旋转盘安装在箱体内的底部，脱气桶安装在箱体内的下部，脱气桶上安装有通箱体内的阀门和连通箱体大气阀门的管道；喷胶枪的进胶口通过喷胶阀和管道与脱气桶相连，喷胶枪和脱气桶都安装在三自由度的伺服驱动机构的执行端；先将待浸胶的缠绕体放置在旋转盘上、将待用的树脂装入脱气桶中加热，然后关闭箱门对箱体内抽真空；当箱体内部的气压值达到规定的真空度后，关闭脱气桶排气阀、开通脱气桶的链接大气的阀门，控制三自由度的伺服驱动机构使执行端的喷胶枪向缠绕体的表面喷射已脱气的胶液，在毛细现象的作用下，喷到缠绕体纤维表面的胶液将迅速浸入缠绕体的内部；待缠绕体的所有表面都覆有厚度均匀的胶液后，关闭喷胶枪的喷胶阀、关闭真空泵并打开真空浸胶箱的通大气的阀门；待箱体内外压力平衡后，打开箱门，取出已经浸胶的缠绕体放入烘箱加热固化。

以上所述，仅为本发明最典型的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。所列数据也仅为描述本发明的工作原理，不表示是必须的数值。任何熟悉复合材料技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的等效变化或替换，都应涵盖在本发明的权利要求范围之内。