一种拉挤板的制作方法

1.本实用新型涉及纤维制品技术领域，尤其涉及一种拉挤板。


背景技术：

2.传统技术下的拉挤板，多采用单一材质制成。纯玻璃纤维制作的拉挤板具备玻璃纤维的特性，虽然成本低、抗压性能好，但是重量较高，而且玻璃纤维拉挤板的强度和刚度较差。纯碳纤维制作的拉挤板虽然质轻、模量高，抗拉性能佳，但是成本较高、抗压性能和抗弯性能差。
3.随着科技的高速发展和使用需求的快速提升，亟需一种能够同时满足抗压性能、抗拉性能和抗弯剪性能的拉挤板。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决上面描述的问题。本实用新型的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的拉挤板。具体地，本实用新型提供一种能够降低生产成本、且抗压性能、抗拉性能和抗弯剪性能俱佳的拉挤板。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种拉挤板，所述拉挤板包括第一预设数量的碳纤维丝构成的碳芯和第二预设数量的玻璃纤维丝构成的玻纤层，所述玻纤层包覆在所述碳芯的径向表面，在所述玻纤层内嵌设有由第三预设数量的碳纤维丝构成的若干加强层，若干所述加强层绕所述碳芯的周向分布。
6.其中，在所述拉挤板中，所述碳纤维丝与所述玻璃纤维丝的体积比为1:4～1:1。
7.其中，所述加强层与所述拉挤板的体积比为1:20～1:10。
8.其中，若干所述加强层呈发散状分布在所述碳芯的周向，且任一所述加强层的高度延伸方向与对应的所述碳芯表面的切线方向呈10
°
～170
°
夹角设置。
9.其中，任一所述加强层的宽度延伸方向均垂直于所述碳芯的径向表面设置。
10.其中，若干所述加强层中的至少一个与所述碳芯的表面通过至少一根碳纤维丝连接。
11.其中，所述玻纤层沿所述碳芯径向表面任一点的厚度均相等。
12.其中，若干所述加强层的高度小于所述玻纤层的厚度。
13.其中，所述加强层的高度大于等于所述加强层的厚度。
14.本实用新型的拉挤板综合了碳纤维的抗拉性能和玻璃纤维的抗压性能，同时利用加强层提高了产品到的抗弯性能和抗剪性能，有效提升产品性能和质量，扩大应用范围，同时降低生产成本，利于工业推广和使用。
15.参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。
附图说明
16.并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1示例性地示出了本实用新型的拉挤板的一种具体实施例的内部结构示意图；
18.图2示例性地示出了本实用新型的拉挤板的另一种具体实施例的内部结构示意图。
具体实施方式
19.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
20.发明人将碳纤维和玻璃纤维进行组合生产拉挤板，经大量试验验证，简单的由碳纤维包覆玻璃纤维而成的拉挤板，仅仅抗拉性能好，抗压性能、抗剪性能和抗弯性能均不能达到要求；而由玻璃纤维简单包覆碳纤维而成的拉挤板，抗拉性能总难以满足技术需求。但经试验验证，玻璃纤维包覆碳纤维而成的拉挤板性能要优于碳纤维简单包覆玻璃纤维而成的拉挤板性能，因此，在此结构基础上加以改进和创新：在碳纤维构成的碳芯周向分布设置若干由碳纤维构成的加强层，并将加强层嵌入玻璃纤维构成的玻纤层内，从而提升拉挤板的抗拉性能，使得拉挤板能够在节约成本的情况下，同时满足抗拉性能和抗压性能的需求。
21.下面结合附图，对根据本实用新型所提供的拉挤板进行详细说明。
22.图1示出了本实用新型的拉挤板的一种具体实施例的内部结构示意图，图2示出了该拉挤板的另一种具体实施例的内部结构示意图，综合参照图1和图2所示，本实用新型的拉挤板包括第一预设数量的碳纤维丝构成的碳芯1和第二预设数量的玻璃纤维丝构成的玻纤层2，玻纤层2包覆在碳芯1的径向表面，即玻纤层2沿碳芯1的周向包覆设置。进一步的，在玻纤层2内嵌设有由第三预设数量的碳纤维丝构成的若干加强层3，用以提升拉挤板的抗拉性能。具体地，若干加强层3绕碳芯1的周向分布，以充分提升拉挤板在周向各处的抗拉和抗压性能。
23.在一个可选的实施例中，将第一预设数量以及第三预设数量的碳纤维丝、第二预设数量的玻璃纤维丝按照预设排布位置进行排布、牵引，碳纤维丝和玻璃纤维丝在拉挤成型前浸润预设材质的胶剂，然后进入模具进行挤压、成型，经固化等处理后，得到预定截面形状、满足预期性能需求的拉挤板。
24.在本实用新型的拉挤板中，碳纤维丝与玻璃纤维丝的体积比为1:4～1:1，即玻纤层2的体积占拉挤板体积的50％～80％，例如，60％或75％等。其中，碳纤维丝与玻璃纤维丝的体积比，即为拉挤板的截面中碳芯1和加强层3的截面积之和与玻纤层2的截面积之间的比值。在生产中，可以通过控制碳纤维丝的根数与玻璃纤维丝的根数来控制玻纤层2在拉挤
板中所占的体积。
25.在一个可选的实施例中，加强层3与拉挤板的体积比为1:20～3:20，即加强层3的体积占拉挤板体积的5％～15％，例如10％，也就是说，在拉挤板的一个截面中，若干加强层3的截面积之和为该拉挤板截面积的5％～15％。
26.例如，在一个具体实施例中，玻纤层2占拉挤板总体积的70.5％，碳芯1占拉挤板总体积的21.8％，若干加强层3占拉挤板总体积的7.7％。
27.需要指出的是，在本实用新型的拉挤板中，若干加强层3呈发散状分布在碳芯1的周向，且任一加强层3的高度延伸方向与对应的碳芯1表面的切线方向呈10
°
～170
°
夹角设置，以充分保证拉挤板在周向上各处的抗拉性能和抗压性能。示例性地，若干加强层3可以等间隔分布，也可以不等间隔分布。进一步的，若干加强层3与对应位置的碳芯1表面的切线方向之间的夹角，可以相同，也可以不同。
28.在一个优选的实施例中，任一加强层3的宽度延伸方向均垂直于该加强层3对应位置的碳芯1的径向表面设置。示例性地，可参见图2所示的截面结构。
29.在本方案的拉挤板中，若干加强层3中的至少一个与碳芯1的表面通过至少一根碳纤维丝连接。即，至少有一个加强层3与碳芯1连为一体。优选地，若干加强层3均与碳芯1连为一体，即若干加强层3与碳芯1组合成一个由碳纤维丝形成的一体化结构。如图2所示的实施例中，各加强层3均与碳芯1连为一体；而在图1所示的实施例中，则有部分加强层3与碳芯1之间被玻璃纤维丝阻隔。
30.在一个优选的实施例中，玻纤层2沿碳芯1径向表面任一点的厚度均相等，即碳芯1的径向表面的形状与拉挤板的径向表面(即玻纤层2的外表面)的形状相同，但大小不同，且二者同心设置，如图1所示的结构。需要指出的是，此处所定义的玻纤层2的厚度是在忽略加强层3的结构的情况下，也可以看做是加强层3与玻纤层2所组成的组合结构的厚度。
31.在另外的实施例中，碳芯1的径向表面的形状(即截面形状)也可以与玻纤层2的外表面的形状不同，或者二者形状相同但不同心设置。
32.为了保证拉挤板的抗压性能，在一个优选的实施例中，该拉挤板的外表面均为玻璃纤维丝形成，即加强层3并不穿透玻纤层2设置。在本方案中，若干加强层3的高度小于玻纤层2的厚度。
33.在一个可选的实施例中，加强层3的高度大于或等于加强层3的厚度，以充分体现加强层3嵌入玻纤层2中的作用，充分提升拉挤板的各项性能参数。
34.本实用新型的拉挤板的结构，是发明人在经过大量试验验证和对比的情况下、结合自己的思维创作和实际验证得出的。发明人以本方案的不同组分形成的拉挤板作为实施例，以多种现有技术下的拉挤板作为对比例，分别进行性能测试，其测试结果如表1所示。
35.表1不同成分的拉挤板性能参数对比情况
[0036][0037]
其中，实施例1和实施例2均采用的本实用新型的拉挤板结构，对比例1为纯玻璃纤维丝生产的拉挤板，对比例2为纯碳纤维丝生产的拉挤板，对比例3为玻璃纤维丝包覆碳纤维丝生产的拉挤板，对比例4为碳纤维丝包覆玻璃纤维丝生产的拉挤板。
[0038]
由上表可见，采用本方案生产的拉挤板，其不仅具备玻璃纤维拉挤板优异的抗拉性能，同时具备较好的抗压性能、抗弯性能和抗剪性能，能够满足多种应用需求，利于工业推广使用。
[0039]
上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。
[0040]
需要说明的是，在本文中，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，从而使得包含一系列要素的过程、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。
[0041]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。