[发明专利]一种复合材料连续纤维锁链的成型方法

说明书

本发明提出一种复合材料连续纤维锁链的成型方法，涉及的结构适用材料为纤维增强树脂基复合材料。复合材料的基体树脂包括环氧树脂体系、乙烯基酯体系和聚酯树脂体系等；复合材料的增强相材料包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维和PBO纤维等连续纤维，具体方法为：组合锁链成型模具，采用连续纤维成型复合材料锁链，表面修整，采用此方法可成型连续纤维的复合材料锁链。解决了现有技术的金属锁链重量大，不易操作，在海洋环境中，由于海水中含有大量离子，海水与金属接触时易发生电化学腐蚀，使金属锁链的强度下降，影响使用的问题，本发明涉及的成型方法成型的复合材料锁链，与金属锁链相比，质轻易操作，在海洋环境中耐腐蚀性好。

技术领域

本发明涉及一种复合材料连续纤维锁链的成型方法，属于复合材料成型方法技术领域。

背景技术

目前，锁链的材质为金属，如钢、铝等。金属密度高，在使用过程中，金属锁链重量大，不易操作，同时，在海洋环境中，金属的耐腐蚀性较差，因此需要开发新型轻质材料的锁链进行替代。连续纤维增强树脂基复合材料由于其耐腐蚀性好，比强度比模量高等优点，在航空航天、交通运输、化工及机械制造等领域已获得广泛应用，但目前未见采用复合材料连续纤维成型锁链结构的专利和报道。

发明内容

本发明为了解决现有技术的金属锁链重量大，不易操作，同时，在海洋环境中，由于海水中含有大量离子，海水与金属接触时易发生电化学腐蚀，使金属锁链的强度下降，甚至影响使用的问题。而连续纤维增强树脂基复合材料具有电阻率高、密度低及耐腐蚀性能好等优点，因此，本发明提出一种复合材料连续纤维锁链的成型方法，用于连续纤维的复合材料锁链成型，制备的锁链除质轻外，还具有复合材料制品所具备的材料结构可设计性等优点。

本发明提出一种复合材料连续纤维锁链的成型方法，具体包括以下步骤：

(1)准备连续纤维增强材料，所述纤维增强材料的基体树脂包括环氧树脂体系、乙烯基酯体系和聚酯树脂体系；所述纤维增强材料的增强相材料为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维和PBO纤维中的一种或几种；

(2)组装复合材料锁链成型模具；

(3)将所用纤维缠绕在引线器上；

(4)使用引线器牵引纤维，使纤维紧密缠绕于模具表面，直至纤维填满模具的弧形腔，缠绕过程中浸润树脂，使树脂浸透纤维；

(5)固化后脱模，修整至表面光滑，形成一个锁链结构单元；

(6)组装模具，组装时将步骤(5)中成型的锁链结构单元穿插在模具中，重复步骤2-5，形成第二个锁链结构，后续锁链结构单元成型依此类推。

优选地，步骤(4)中，牵引张力大于20N。

优选地，步骤(4)中，控制树脂含量20％-40％。

一种所述的复合材料锁链成型模具，包括四个结构相同的主构件、连接螺栓和连接螺母，四个主构件相对设置，并通过连接螺栓和连接螺母固定成一个整体，所述主构件的截面呈半圆形，半圆形的底边上对称设置有两个半圆弧形腔，半圆形的顶部垂直设置一个凸出耳，所述半圆形的底部也垂直设置一个凸出耳，两个凸出耳上均设置有螺纹孔，用于穿过连接螺栓，并通过连接螺母固定相邻的两个主构件。

本发明所述的复合材料连续纤维锁链的成型方法的有益效果为：

1、本发明涉及一种复合材料连续纤维锁链的成型方法，该方法工艺过程简单，无需缠绕机等机械设备辅助，人工及材料成本低，且后续无需复杂的机械加工过程。

2、本发明涉及的复合材料锁链的增强材料的比例可控，成型的锁链质轻、耐腐，拉伸性能与金属锁链基本相同。