[发明专利]一种纤维增强塑料的复合柱及其加工方法

说明书

本发明涉及一种纤维增强塑料的复合柱及其加工方法，包括芯材，硬质发泡塑料体，树脂，增强纤维件和结构层，多块硬质发泡塑料体环绕芯材且间隔设置，相邻硬质发泡塑料体之间具有间隙部，所述增强纤维件设置在间隙部中，增强纤维件沿硬质发泡塑料体表面分开延伸并与结构层结合一体，增强纤维件与芯材连接，所述结构层环绕设置在硬质发泡塑料体外侧，所述树脂填充在间隙部中。本发明能够减小结构层和增强纤维件的厚度，节省材料；抗弯能力强，抗腐蚀能力强；能够扩大应用范围，能够应用在深海网箱等海洋工程设备上；制造成本较低；可提供额外的浮力，比重较小，达到同样的抗弯强度，传统金属柱厚度更大；整体重量轻，比重小，可作为浮体使用。

技术领域

本发明涉及复合柱技术领域，特别涉及一种纤维增强塑料的复合柱及其加工方法。

背景技术

复合柱是采用复合材料制成的柱形件，可用于结构支撑，例如海上平台、深海网箱。目前常规的型材柱通常为实心或空心，实心柱结构强度好，抗弯能力强，但是其耗材多，重量大，成本高；空心柱成本低，重量小，但是结构强度较差，通常需要在内部增加加强肋以提升抗弯能力，若要增强抗弯曲能力，需要增厚加强肋，而且其抗弯曲能力提升有限。此外，现有的玻璃钢管或玻璃钢柱径向抗弯能力差，限制了其使用范围。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种能够减小结构层和增强纤维件的厚度，节省材料，抗弯能力强，比重小，重量轻的纤维增强塑料的复合柱及其加工方法。

具体技术方案如下：一种纤维增强塑料的复合柱，包括芯材，硬质发泡塑料体，树脂，增强纤维件和结构层，多块硬质发泡塑料体环绕芯材且间隔设置，相邻硬质发泡塑料体之间具有间隙部，所述增强纤维件设置在间隙部中，增强纤维件沿硬质发泡塑料体表面分开延伸并与结构层结合一体，增强纤维件与芯材连接，所述结构层环绕设置在硬质发泡塑料体外侧，所述树脂填充在间隙部中。

以下为本发明的附属技术方案。

作为优选方案，相邻两块硬质发泡塑料体上设有一块增强纤维件，硬质发泡塑料体包括第一侧面和第二侧面，增强纤维件与第一侧面或第二侧面贴合，增强纤维件在外侧面与结构层结合。

作为优选方案，所述硬质发泡塑料体包括弧面，增强纤维件的两端设有延长段，延伸段与弧面贴合。

作为优选方案，相邻增强纤维件缝合形成套接孔，芯材穿设在套接孔中。

作为优选方案，所述结构层外表面设有表面层。

作为优选方案，所述芯材采用可挠材料制成。

作为优选方案，所述增强纤维件为纤维布或纤维毡，所述结构层为玻璃钢材料制成。

一种纤维增强塑料的复合柱的加工方法，包括以下步骤：

a)将增强纤维件裁切；

b)将相邻增强纤维件的连接段缝纫，形成套接孔；

c)将芯材穿入套接孔；

d)将芯材两端固定在机架上并拉紧形成直线；

e)采用手糊工艺或缠绕工艺加工硬质发泡塑料和结构层；

f)将复合柱固化；

g)将复合柱两端切头。

作为优选方案，所述手糊工艺包括以下步骤：

S1)切割硬质发泡塑料体，调配树脂；

S2)将树脂涂抹在硬质发泡塑料体上并将增强纤维件贴在硬质发泡塑料体上；

S3)将结构层通过树脂贴在硬质发泡塑料体表面。

作为优选方案，所述缠绕工艺包括以下步骤：