專利名稱：碳纖維復(fù)合材料減震井蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于市政管道建設(shè)工程領(lǐng)域，特別涉及一種碳纖維復(fù)合材料減震井 蓋，該產(chǎn)品適用于機場、港口碼頭等車流量大、載重負(fù)荷高的路段；變電站、化工廠、燃?xì)夤艿揽诩皻夂虺睗竦拳h(huán)境比較惡劣的地區(qū)。
背景技術(shù)：
長期以來，我國的市政公用設(shè)施應(yīng)用的檢查井蓋普遍采用鑄鐵生產(chǎn)，其材料局限性及加工能耗、環(huán)境污染等，給工程、環(huán)境、能源帶來困擾。特別是井蓋的丟失問題一直沒有很好的解決，常導(dǎo)致交通運輸、人身安全事故，影響城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)，對社會環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。目前使用的井蓋有以下幾種鑄鐵井蓋、水泥井蓋、復(fù)合材料井蓋等。鑄鐵井蓋易被盜，噪音大，影響居民的生活；水泥井蓋笨重，開啟困難，給施工及檢修帶來不便且承載能力不夠；再生樹脂復(fù)合材料檢查井蓋在使用過程中，尤其是在氣溫較高的情況下車輛不斷碾壓，井蓋會發(fā)生蠕變，致使井蓋中間部位不斷下沉，甚致脫落，會產(chǎn)生很大的安全隱患?，F(xiàn)今使用井蓋均具有一定的應(yīng)用限制。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是針對目前各類井蓋的不足，提供一種碳纖維復(fù)合材料減震井蓋，它結(jié)構(gòu)合理，強度高，使用壽命長。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種碳纖維復(fù)合材料減震井蓋，它包括蓋體，所述蓋體包括上、下各至少一層碳纖維布，在碳纖維布間包裹多層加強筋層，每層加強筋層均包括若干平行的碳纖維復(fù)合材料桿，碳纖維復(fù)合材料桿置于樹脂混合填料中并被夯實；在蓋體的邊緣與井座接觸處設(shè)有橡膠墊圈。所述下層的碳纖維布有多層，其數(shù)量多于上層的碳纖維布數(shù)量。所述環(huán)氧樹脂混合填料為環(huán)氧樹脂、短切碳纖維、橡膠粒、石英砂、玻璃纖維布及棉紗布中的至少一種或幾種的混合物。一種碳纖維復(fù)合材料減震井蓋的制備方法，其制備工藝如下(I)根據(jù)設(shè)計要求制作蓋體模具，材質(zhì)為金屬；(2)以碳纖維復(fù)合材料桿為加強筋；以常溫固化環(huán)氧樹脂100份為基體，混合2份短切碳纖維、20份橡膠粒、30份石英砂、3份玻璃纖維布、2份棉紗布為增強材料，充分混合后制成環(huán)氧樹脂混合填料；(3)在模具中鋪設(shè)碳纖維布，將環(huán)氧樹脂混合填料按一定厚度均勻鋪于碳纖維布上，并將碳纖維復(fù)合材料桿作為加強筋包埋于其中壓實，并再鋪一層填充物夯實；重復(fù)操作，并使第二層加強筋方向與第一層呈90 夾角；夯實、壓平后鋪上碳纖維布,施加一定載荷壓緊；放置24小時至環(huán)氧樹脂固化完全；[0013](4)脫模后在井蓋下平面外側(cè)一圈粘貼橡膠墊，進(jìn)行切割、修整，達(dá)到設(shè)計要求。本實用新型的高性能碳纖維復(fù)合材料減震井蓋內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了獨特的加強筋設(shè)計，選用碳纖維復(fù)合材料桿為支撐骨架，以十字交叉形式排列，其周圍以短切碳纖維等各種填料增強混合環(huán)氧樹脂填充，同時保證桿材均勻分布、并與增強基體緊密接觸、夯實；井蓋上下表面以多層碳纖維布包覆；底層加厚處理，以提高產(chǎn)品整體強度；井蓋邊緣與井座接觸處粘結(jié)橡膠墊圈以提高制品的抗震性。本實用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)設(shè)計獨特、除滿足常用井蓋的不足之外更有強度高、耐環(huán)境老化性能好、耐磨、抗蠕變安全穩(wěn)定性高、壽命長等優(yōu)點，可滿足日常生活以及在各種嚴(yán)苛環(huán)境下使用，并可有效解決井蓋防盜問題。

圖I為實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的側(cè)面視圖。其中，I.橡膠墊圈，2.加強筋層，3.碳纖維布，4.樹脂混合填料，5.井蓋開啟孔。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。圖I、圖2中，蓋體包括上、下各兩層碳纖維布3，在碳纖維布3間包裹多層加強筋層2，每層加強筋層2均包括若干平行的碳纖維復(fù)合材料桿，加強筋間的間隙有樹脂混合填料4填充，碳纖維復(fù)合材料桿置于環(huán)氧樹脂和填料中并被夯實；在蓋體的邊緣與井座接觸處設(shè)有橡膠墊圈I ;井蓋上設(shè)有兩個井蓋開啟孔5，便于取出或打開井蓋。所述下層的碳纖維布3有多層，其數(shù)量多于上層的碳纖維布數(shù)量。所述樹脂混合填料為短切碳纖維、橡膠粒、石英砂、玻璃纖維布及棉紗布中的至少一種或幾種與環(huán)氧樹脂的混合物，起到粘合加強筋的效果，各種填料同時用于提高井蓋的耐磨性、抗蠕變性及老化性。本實用新型采用模壓成型及手糊成型相結(jié)合的方式完成整個制造過程。首先制作相應(yīng)尺寸的模具，然后在模腔內(nèi)鋪展碳纖維布、排布加強筋、填充樹脂混合填料、再鋪展碳纖維布，施加一定的載荷壓實，放置24小時后脫模進(jìn)行后續(xù)加工，最后在底部外側(cè)井蓋與井座接觸部位粘貼一層減震橡膠墊。具體實施過程如下實施例I加工碳纖維復(fù)合材料減震井蓋，大徑625mm,小徑575mm,厚度30mm,臺階厚度17mm。以多層6K碳纖維布3鋪展在井蓋的上下表面，中間為兩層碳纖維加強筋層2成90 排布，均勻包埋于環(huán)氧樹脂混合填料中，夯實并施加一定的載荷常溫固化成型，完全固化后在井蓋底部外側(cè)與井座接觸部位粘貼一層寬度為20mm,厚度4mm的橡膠圈,材質(zhì)為耐老化娃橡膠。碳纖維加強筋選用日本三菱T700碳纖維，以耐高溫?zé)峁绦原h(huán)氧樹脂為基體用連續(xù)拉擠成型工藝法制備成桿狀材料，其比重僅為鋼材的1/5，而其抗拉強度卻達(dá)到高強鋼絲的I. 85倍，在井蓋中主要作為基本骨架起支撐作用，可以很好的提高產(chǎn)品的強度。成型后的井蓋脫模后經(jīng)后期加工處理，可直接放置于井座上使用。
權(quán)利要求1.一種碳纖維復(fù)合材料減震井蓋，它包括蓋體，其特征是，所述蓋體包括上、下各至少一層碳纖維布，在碳纖維布間包裹多層加強筋層，每層加強筋層均包括若干平行的碳纖維·復(fù)合材料桿，碳纖維復(fù)合材料桿置于樹脂混合填料中并被夯實；在蓋體的邊緣與井座接觸處設(shè)有橡膠墊圈。
2.如權(quán)利要求I所述的碳纖維復(fù)合材料減震井蓋，其特征是，所述下層的碳纖維布有多層，其數(shù)量多于上層的碳纖維布數(shù)量。
專利摘要本實用新型涉及一種碳纖維復(fù)合材料減震井蓋。本實用新型蓋體包括上、下各至少一層碳纖維布，在碳纖維布間包裹多層碳纖維復(fù)合材料桿加強筋層，加強筋間有環(huán)氧樹脂混合填料填充，在蓋體的邊緣與井座接觸處設(shè)有橡膠墊圈。本實用新型除滿足常用井蓋的不足之外更有強度高、耐環(huán)境老化性能好，耐磨、抗蠕變，安全穩(wěn)定性高，壽命長等優(yōu)點，并可有效解決井蓋防盜問題。本實用新型除可滿足日常生活使用外，還可廣泛應(yīng)用于機場、港口碼頭等車流量大、載重負(fù)荷高的路段，適用于氣候潮濕等環(huán)境比較惡劣的地區(qū)。
文檔編號B32B27/12GK202745075SQ20122033366
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者朱波, 蔡珣, 王永偉, 喬琨 申請人:山東大學(xué)