CN114347367A - 钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及复合管材技术领域，尤其涉及了钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材及其制备方法，包括加工台和管材成型机构，管材成型机构由成型筒、安装螺栓、可控内芯、通电管、合成区和注塑孔组成，可控内芯由记忆合金组成，可控内芯由电热丝和压电片组成。向所述注塑孔内部加入超高分子量聚乙烯流体，使超高分子量聚乙烯流体流入所述合成区的内部，通过所述电源箱和通电管给电热丝通电，所述可控内芯升温至高温状态从而产生形变成为从而利用其形变力形成外扩式的挤压使其将超高分子量聚乙烯流体挤压贴合在钢带复合管材的内壁，使超高分子量聚乙烯流体与钢带复合管材紧密连接，使复合管材的抗冲击性、耐腐蚀性、耐磨性等均有大幅度提高。
Description
技术领域
本发明涉及复合管材技术领域，具体为钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材及其制备方法。
背景技术
复合管材是以金属与热塑性塑料复合结构为基础的管材，内衬塑聚丙烯、聚乙烯或外焊接交联聚乙烯等非金属材料成型，具有金属管材和非金属管材的优点。
由于聚乙烯管材的强度无法达到某些使用要求，在制造大口径的聚乙烯管材时，在其外周复合一层钢带，以达到增强聚乙烯管材强度的目的，但是由于制造成本及制造方法等方面的限制，钢材的复合通常只能采用钢材片状材料制作，对于特殊口径及特殊用途的管材来说，其强度、弹性模量及环钢度等仍难达到较高标准。
发明内容
本发明的目的在于提供钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材，包括加工台和管材成型机构，所述管材成型机构固定安装于加工台的顶部左侧。
所述管材成型机构由成型筒、安装螺栓、可控内芯、通电管、合成区和注塑孔组成，所述成型筒固定安装于加工台的顶部左侧，所述安装螺栓螺纹连接于成型筒的侧面，所述可控内芯设置于成型筒的内部，所述通电管固定连接于可控内芯的侧面，所述合成区开设于成型筒与可控内芯之间，所述注塑孔固定安装于合成区的侧面；所述加工台的顶部右侧固定安装有固定柱，所述固定柱的外表面滑动连接有加料机构，所述固定柱的顶部固定安装有升降装置，所述加工台的底部右侧固定安装有电源箱，所述加工台的底部左侧固定安装有冷却机构，所述电源箱与通电管电性连接。
优选的，所述安装螺栓对称分布于成型筒的侧面左右两侧，所述可控内芯由记忆合金组成，所述可控内芯由电热丝和压电片组成，所述电热丝固定安装于可控内芯的内壁，所述压电片固定安装于可控内芯的内部，所述通电管与电热丝和压电片电性连接，所述通电管的数量为两个，所述注塑孔的数量为两个，所述通电管和注塑孔均对称分布。
优选的，所述加料机构由箱体、滑块、连接杆、注塑管、加压泵和通气管组成，所述滑块滑动连接于固定柱的外表面，所述箱体固定连接于滑块的侧面，所述连接杆固定连接于箱体的顶部，所述加压泵固定安装于箱体的正面，所述注塑管固定连接于加压泵的输出端，所述通气管固定连接于箱体的右侧，操作升降装置，升降装置挤压连接杆，使滑块带动箱体在固定柱外表面滑动，调节加料机构在固定柱外表面的纵向位置，
优选的，所述滑块与箱体固定连接，所述连接杆的顶部与升降装置固定连接，所述注塑管远离加压泵的一端与注塑孔适配，所述加压泵与电源箱电性连接，通过电源箱为加压泵和水泵供电。
优选的，所述冷却机构由水箱、出水管、水泵、冷却管、回水管和加水口组成，所述水箱固定安装于加工台的底部左侧，所述水泵固定安装于水箱的正面，所述出水管固定连接于水泵的输出端，所述冷却管固定连接于出水管的左端，所述回水管固定连接于冷却管的左端，所述加水口开设于水箱的正面。
优选的，所述水泵与电源箱电性连接，所述冷却管的数量为四根，四根所述冷却管等间距对称分布于成型筒的外表面，所述回水管远离冷却管的一端延伸至水箱的内部，通过电源箱启动水泵，水泵通过出水管将水箱内部的冷却水抽入冷却管中，对成型筒进行冷却，四个冷却管使成型筒的温度下降，使可控内芯降温收缩回原始状态，使管材成型，冷却水经过所述却管后，从所述回水管流回水箱内部。
钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材的制备方法，包括以下步骤：
S1；首先将钢带复合管材放置在所述合成区的内部，将所述安装螺栓锁紧，操作所述升降装置，所述升降装置挤压连接杆，使所述滑块带动箱体在固定柱外表面滑动，调节所述加料机构在固定柱外表面的纵向位置，使所述注塑管与注塑孔的水平位置相同；
S2；通过启动所述加压泵，向所述注塑孔内部加入超高分子量聚乙烯流体，使超高分子量聚乙烯流体流入所述合成区的内部，通过所述电源箱和通电管给电热丝通电，所述可控内芯升温至高温状态从而产生形变成为从而利用其形变力形成外扩式的挤压使其将超高分子量聚乙烯流体挤压贴合在钢带复合管材的内壁，使超高分子量聚乙烯流体与钢带复合管材紧密连接；
S3；通过外界气源，向所述通气管内部通入气体，气体通过所述注塑孔进入到合成区的内部，使所述可控内芯更完全的贴合在钢带复合管材的内壁；
S4；待通入气体30min后，关闭所述通气管，通过所述电源箱启动水泵，所述水泵通过出水管将水箱内部的冷却水抽入冷却管中，对所述成型筒进行冷却，四个所述冷却管使成型筒的温度下降，使可控内芯降温收缩回原始状态，使管材成型，冷却水经过所述冷却管后，从所述回水管流回水箱内部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.该钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材及其制备方法，启动加压泵，向注塑孔内部加入超高分子量聚乙烯流体，使超高分子量聚乙烯流体流入合成区的内部，通过电源箱和通电管给电热丝通电，可控内芯升温至高温状态从而产生形变成为从而利用其形变力形成外扩式的挤压使其将超高分子量聚乙烯流体挤压贴合在钢带复合管材的内壁，使超高分子量聚乙烯流体与钢带复合管材紧密连接，使管材的抗冲击性、耐腐蚀性、耐磨性等均有大幅度提高，制造成本仅为钢带聚乙烯复合管材的二分之一左右。
2.该钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材及其制备方法，可控内芯升温至高温状态从而产生形变成为从而利用其形变力形成外扩式的挤压使其将超高分子量聚乙烯流体挤压贴合在钢带复合管材的内壁，从而保证其全部拉伸状态相对一致，使复合管材的内壁厚度一致，不会出现不合格的管材，增加了产品的合格率。
3.该钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材及其制备方法，可控内芯降温收缩回原始状态，使管材成型，可控内芯在降温后自动收缩，从而避免了需要平衡使用压缩空气时内部气压和排气压力，减小了排气的设计，该方法无污染，耗能低，制造工艺易于实现，便于施工、制造成本低，管材成型后一次安装，复合牢固性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的管材加工机构侧视图；
图3为本发明的可控内芯结构示意图；
图4为本发明的加料机构结构示意图；
图5为本发明的冷却机构结构示意图。
图中：1加工台、2管材加工机构、201成型筒、202安装螺栓、203可控内芯、2031电热丝、2032压电片、204通电管、205合成区、206注塑孔、3固定柱、4加料机构、401箱体、402滑块、403连接杆、404注塑管、405加压泵、406通气管、5升降装置、6电源箱、7冷却机构、701水箱、702出水管、703水泵、704冷却管、705回水管、706加水口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材，包括加工台1和管材成型机构2，管材成型机构2固定安装于加工台1的顶部左侧，加工台1的顶部右侧固定安装有固定柱3，固定柱3的外表面滑动连接有加料机构4，固定柱3的顶部固定安装有升降装置5，加工台1的底部右侧固定安装有电源箱6，加工台1的底部左侧固定安装有冷却机构7，电源箱6与通电管204电性连接。
管材成型机构2由成型筒201、安装螺栓202、可控内芯203、通电管204、合成区205和注塑孔206组成，成型筒201固定安装于加工台1的顶部左侧，安装螺栓202螺纹连接于成型筒201的侧面，可控内芯203设置于成型筒201的内部，通电管204固定连接于可控内芯203的侧面，合成区205开设于成型筒201与可控内芯203之间，注塑孔206固定安装于合成区205的侧面，安装螺栓202对称分布于成型筒201的侧面左右两侧，可控内芯203由记忆合金组成，记忆合金在高温状态下被驯化成吹塑件内部形状，而在低温状态下恢复初始形态，可控内芯203由电热丝2031和压电片2032组成，电热丝2031固定安装于可控内芯203的内壁，压电片2032固定安装于可控内芯203的内部，通电管204与电热丝2031和压电片2032电性连接，通电管204的数量为两个，注塑孔206的数量为两个，通电管204和注塑孔206均对称分布，首先将钢带复合管材放置在合成区205的内部，将安装螺栓202锁紧，通过启动加压泵405，向注塑孔206内部加入超高分子量聚乙烯流体，使超高分子量聚乙烯流体流入合成区205的内部，通过电源箱6和通电管204给电热丝2031通电。
加料机构4由箱体401、滑块402、连接杆403、注塑管404、加压泵405和通气管406组成，滑块402滑动连接于固定柱3的外表面，箱体401固定连接于滑块402的侧面，连接杆403固定连接于箱体401的顶部，加压泵405固定安装于箱体401的正面，注塑管404固定连接于加压泵405的输出端，通气管406固定连接于箱体401的右侧，滑块402与箱体401固定连接，连接杆403的顶部与升降装置5固定连接，注塑管404远离加压泵405的一端与注塑孔206适配，加压泵405与电源箱6电性连接，操作升降装置5，升降装置5挤压连接杆403，使滑块402带动箱体401在固定柱3外表面滑动，调节加料机构4在固定柱3外表面的纵向位置，使注塑管404与注塑孔206的水平位置相同，通过外界气源，向通气管406内部通入气体，气体通过注塑孔206进入到合成区205的内部。
冷却机构7由水箱701、出水管702、水泵703、冷却管704、回水管705和加水口706组成，水箱701固定安装于加工台1的底部左侧，水泵703固定安装于水箱701的正面，出水管702固定连接于水泵703的输出端，冷却管704固定连接于出水管702的左端，回水管705固定连接于冷却管704的左端，加水口706开设于水箱701的正面，水泵703与电源箱6电性连接，冷却管704的数量为四根，四根冷却管704等间距对称分布于成型筒201的外表面，回水管705远离冷却管704的一端延伸至水箱701的内部，通过电源箱6启动水泵703，水泵703通过出水管702将水箱701内部的冷却水抽入冷却管704中，对成型筒201进行冷却，四个冷却管704使成型筒201的温度下降，使可控内芯203降温收缩回原始状态，使管材成型，冷却水经过却管704后，从回水管705流回水箱701内部。
本发明提供一种技术方案：钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材的制备方法，包括以下步骤：
S1；首先将钢带复合管材放置在合成区205的内部，将安装螺栓202锁紧，操作升降装置5，升降装置5挤压连接杆403，使滑块402带动箱体401在固定柱3外表面滑动，调节加料机构4在固定柱3外表面的纵向位置，使注塑管404与注塑孔206的水平位置相同；
S2；通过启动加压泵405，向注塑孔206内部加入超高分子量聚乙烯流体，使超高分子量聚乙烯流体流入合成区205的内部，通过电源箱6和通电管204给电热丝2031通电，可控内芯203升温至高温状态从而产生形变成为从而利用其形变力形成外扩式的挤压使其将超高分子量聚乙烯流体挤压贴合在钢带复合管材的内壁，使超高分子量聚乙烯流体与钢带复合管材紧密连接；
S3；通过外界气源，向通气管406内部通入气体，气体通过注塑孔206进入到合成区205的内部，使可控内芯203更完全的贴合在钢带复合管材的内壁；
S4；待通入气体30min后，关闭通气管406，通过电源箱6启动水泵703，水泵703通过出水管702将水箱701内部的冷却水抽入冷却管704中，对成型筒201进行冷却，四个冷却管704使成型筒201的温度下降，使可控内芯203降温收缩回原始状态，使管材成型，冷却水经过冷却管704后，从回水管705流回水箱701内部。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材，包括加工台(1)和管材成型机构(2)，其特征在于：所述管材成型机构(2)固定安装于加工台(1)的顶部左侧；所述管材成型机构(2)由成型筒(201)、安装螺栓(202)、可控内芯(203)、通电管(204)、合成区(205)和注塑孔(206)组成，所述成型筒(201)固定安装于加工台(1)的顶部左侧，所述安装螺栓(202)螺纹连接于成型筒(201)的侧面，所述可控内芯(203)设置于成型筒(201)的内部，所述通电管(204)固定连接于可控内芯(203)的侧面，所述合成区(205)开设于成型筒(201)与可控内芯(203)之间，所述注塑孔(206)固定安装于合成区(205)的侧面；加工台(1)的顶部右侧固定安装有固定柱(3)，所述固定柱(3)的外表面滑动连接有加料机构(4)，所述固定柱(3)的顶部固定安装有升降装置(5)，所述加工台(1)的底部右侧固定安装有电源箱(6)，所述加工台(1)的底部左侧固定安装有冷却机构(7)，所述电源箱(6)与通电管(204)电性连接。
2.根据权利要求1所述的钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材，其特征在于：所述安装螺栓(202)对称分布于成型筒(201)的侧面左右两侧，所述可控内芯(203)由记忆合金组成，所述可控内芯(203)由电热丝(2031)和压电片(2032)组成，所述电热丝(2031)固定安装于可控内芯(203)的内壁，所述压电片(2032)固定安装于可控内芯(203)的内部，所述通电管(204)与电热丝(2031)和压电片(2032)电性连接，所述通电管(204)的数量为两个，所述注塑孔(206)的数量为两个，所述通电管(204)和注塑孔(206)均对称分布。
3.根据权利要求1所述的钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材，其特征在于：所述加料机构(4)由箱体(401)、滑块(402)、连接杆(403)、注塑管(404)、加压泵(405)和通气管(406)组成，所述滑块(402)滑动连接于固定柱(3)的外表面，所述箱体(401)固定连接于滑块(402)的侧面，所述连接杆(403)固定连接于箱体(401)的顶部，所述加压泵(405)固定安装于箱体(401)的正面，所述注塑管(404)固定连接于加压泵(405)的输出端，所述通气管(406)固定连接于箱体(401)的右侧。
4.根据权利要求3所述的钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材，其特征在于：所述滑块(402)与箱体(401)固定连接，所述连接杆(403)的顶部与升降装置(5)固定连接，所述注塑管(404)远离加压泵(405)的一端与注塑孔(206)适配，所述加压泵(405)与电源箱(6)电性连接。
5.根据权利要求1所述的钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材，其特征在于：所述冷却机构(7)由水箱(701)、出水管(702)、水泵(703)、冷却管(704)、回水管(705)和加水口(706)组成，所述水箱(701)固定安装于加工台(1)的底部左侧，所述水泵(703)固定安装于水箱(701)的正面，所述出水管(702)固定连接于水泵(703)的输出端，所述冷却管(704)固定连接于出水管(702)的左端，所述回水管(705)固定连接于冷却管(704)的左端，所述加水口(706)开设于水箱(701)的正面。
6.根据权利要求5所述的钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材，其特征在于：所述水泵(703)与电源箱(6)电性连接，所述冷却管(704)的数量为四根，四根所述冷却管(704)等间距对称分布于成型筒(201)的外表面，所述回水管(705)远离冷却管(704)的一端延伸至水箱(701)的内部。
7.钢带增强超高分子量聚乙烯膜片复合管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1；首先将钢带复合管材放置在所述合成区(205)的内部，将所述安装螺栓(202)锁紧，操作所述升降装置(5)，所述升降装置(5)挤压连接杆(403)，使所述滑块(402)带动箱体(401)在固定柱(3)外表面滑动，调节所述加料机构(4)在固定柱(3)外表面的纵向位置，使所述注塑管(404)与注塑孔(206)的水平位置相同；
S2；通过启动所述加压泵(405)，向所述注塑孔(206)内部加入超高分子量聚乙烯流体，使超高分子量聚乙烯流体流入所述合成区(205)的内部，通过所述电源箱(6)和通电管(204)给电热丝(2031)通电，所述可控内芯(203)升温至高温状态从而产生形变成为从而利用其形变力形成外扩式的挤压使其将超高分子量聚乙烯流体挤压贴合在钢带复合管材的内壁，使超高分子量聚乙烯流体与钢带复合管材紧密连接；
S3；通过外界气源，向所述通气管(406)内部通入气体，气体通过所述注塑孔(206)进入到合成区(205)的内部，使所述可控内芯(203)更完全的贴合在钢带复合管材的内壁；
S4；待通入气体30min后，关闭所述通气管(406)，通过所述电源箱(6)启动水泵(703)，所述水泵(703)通过出水管(702)将水箱(701)内部的冷却水抽入冷却管(704)中，对所述成型筒(201)进行冷却，四个所述冷却管(704)使成型筒(201)的温度下降，使可控内芯(203)降温收缩回原始状态，使管材成型，冷却水经过所述冷却管(704)后，从所述回水管(705)流回水箱(701)内部。
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