[发明专利]一种整体式高温高压石油勘探线圈系外壳的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种整体式高温高压石油勘探线圈系外壳的制备工艺。

背景技术

高温高压石油勘探线圈系外壳用于石油勘探领域，用于保护高精密勘探仪器能在地层恶劣环境（高温、高湿、高压泥浆）下不受环境影响而正常工作。

目前高温高压石油勘探线圈系外壳完全依赖进口（主要为美国），国内尚未成功报道的案例。对进口来样分析，我们得出他们的成型工艺为：先卷制成型为毛坯，然后热压罐压制为玻璃钢筒体，最后整体进行机械后加工。

采用国外的成型工艺保证了高温高压石油勘探线圈系外壳的整体性及可互换性，但也存在许多问题，主要包括：（1）成本高（体现在材料浪费大、效率低、辅助材料多、设备能耗高、设备投资大和设备利用率低等几个方面）；（2）技术参数控制均一性差（体现在温度和压力响应迟缓、温度场控制很难预测和精确控制差）；（3）生产效率低。只能先进行单面模具部件成型，不能进行零部件装配，批量生产效率低；（4）不能实现工艺与成型制造的一体化设计。

国内也有几家大型复合材料厂家研制过，主要工艺是将异型壳体分为几个不同的零部件分别压制（包括热压罐工艺、模压工艺），然后通过粘合剂将其粘合起来。这种工艺制造的高温高压线圈系外壳整体性差，在恶劣环境下工作时易发生脱胶分层现象，不能够满足其性能要求。

发明内容

本发明其目的就于提供一种整体式高温高压石油勘探线圈系外壳的制备工艺，具有生产能耗低、设备投资少的特点，且实现了一体化设计与成型制造，最大程度地减少了浪费；压力、温度工艺控制精度高，温度场精度能满足±1℃的设计要求；与传统的模压工艺比，产品内部质量提高明显。

实现上述目的而采取的技术方案，所述步骤包括：

1）根据铺层设计进行裁布；

2）按照铺层设计，在卷管机上对芯层进行卷制，每卷制5～10层进行一次抽真空压实；

3）将卷制好的芯层放置在铺模工装上，对剩余铺层进行铺放，每铺放5～10层进行一次抽真空压实；

4）将铺好的毛坯产品放置在压制模具上，进行真空辅助模压成型，真空压力为－0.09MPa～－0.1MPa；

5）脱模后加工；

6）装配；

7）硅脂封端。

与现有技术相比发明具有以下优点。

本专利综合了复合材料成型工艺中的卷制成型、真空袋压成型和模压成型三种成型工艺，实现了高温高压石油勘探线圈系异型外壳一体化设计与制造。这种工艺设计的优点包括：（1）生产能耗低、设备投资少；（2）实现了一体化设计与成型制造，最大程度得减少了浪费；（3）压力、温度关键工艺控制精度高，温度场精度能满足±1℃的设计要求，根据产品的要求压力可达到10MPa以上；（4）与传统的模压工艺比，产品内部质量提高明显。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1为本发明工艺设计流程示意图。

图2为本发明工艺流程示意图。

图3为本发明压制铺层示意图。

图4为本发明压制工艺曲线图。

图5为本发明的整体式高温高压石油勘探线圈系外壳结构示意主视图。

图6为发明的整体式高温高压石油勘探线圈系外壳结构示意侧视图。

具体实施方式

如图1、2所示，所述步骤包括：

1）根据铺层设计进行裁布；

2）按照铺层设计，在卷管机上对芯层进行卷制，每卷制5～10层进行一次抽真空压实；

3）将卷制好的芯层放置在铺模工装上，对剩余铺层进行铺放，每铺放5～10层进行一次抽真空压实；

4）将铺好的毛坯产品放置在压制模具上，进行真空辅助模压成型，真空压力为－0.09MPa～－0.1MPa；

5）脱模后加工；

6）装配；

7）硅脂封端。

本发明的整体式高温高压石油勘探线圈系外壳结构如图5、6所示，包括玻璃钢壳体和弧形反射板。

具体工艺设计流程如图1所示，流程示意图如图2所示。                     

本专利操作步骤如下：

1）根据铺层设计进行裁布；

2）按照铺层设计，在卷管机上对芯层进行卷制，每卷制5～10层进行一次抽真空压实；

3）将卷制好的芯层放置在铺模工装上，对剩余铺层进行铺放，同样每铺放5～10层进行一次抽真空压实；