[发明专利]一种复合材料螺钉及其制备方法

权利要求书

1.一种复合材料螺钉，其特征在于：包括长纤维（1）增强的螺钉芯部（3）、细短纤维丝（2）增强的螺纹部分（4）和镦制而成的螺钉头部（5），所述长纤维（1）沿螺钉芯部（2）轴向分布，所述细短纤维丝（2）均匀分布在螺纹部分（4）的表层，所述螺钉头部（5）由所述螺钉芯部（3）的顶部镦制而成。

2.根据权利要求6所述的复合材料螺钉，其特征在于：所述细短纤维丝（2）的长度为0.01mm～0.1mm，其直径为0.001mm～0.005mm。

3.根据权利要求6所述的复合材料螺钉，其特征在于：所述细短纤维丝（2）分布在复合棒材表层向里0.5mm范围内。

4.根据权利要求6所述的复合材料螺钉，其特征在于：所述螺钉头部（5）为沉头、半圆头、六角头、平圆头、内六角头或齿轮槽头型。

5.一种如权利要求1所述的复合材料螺钉的制备方法，其特征在于包括

以下步骤：

S1.制备长纤维增强的复合棒材：通过复合材料编织机制备所需直径的长纤维增强的复合棒材，然后将所述棒材进行表面预处理及润滑，并快速将所述棒材推入螺纹成型模中，通过冷挤成型制成带螺纹的复合棒材；

S2.棒材表层覆盖细短纤维丝：在S1的冷挤成型过程中，在螺纹成型模的入口处同步充入细短纤维丝，在所述棒材向螺纹成型模内移动过程中，细短纤维丝被均匀带入螺纹成型模腔中，并冷压在所述棒材的表层，形成长纤维增强的螺钉芯部和细短纤维丝增强的螺纹部分；

S3.切割：通过切割机或带有专门定制装夹工装的车床、数控车床或加工中心将冷挤成型的带螺纹复合棒材切割成所需长度；

S4.镦制螺钉头部：通过带有配合螺纹的下模在冲床或液压机上镦制成型螺钉头部。

6.根据权利要求5所述的复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：S2中细短纤维丝的长度为0.01mm～0.1mm，其直径为0.001mm～0.005mm。

7.根据权利要求5所述的复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：S2中细短纤维丝分布在复合棒材表层向里0.5mm范围内。

8.根据权利要求5所述的复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：S4中螺钉头部制成沉头、半圆头、六角头、平圆头、内六角头或齿轮槽头型。

9.根据权利要求5所述的复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：通过钳工去除成型过程中在螺钉表面形成的毛刺。

10.根据权利要求1～9中的任意一个所述的复合材料螺钉及其制备方法，其特征在于：所述细短纤维丝为碳纤维丝、玻璃纤维丝或二者混合的纤维丝。