一种预浸料消防头盔壳体的制造方法与流程

1.本发明涉及消防头盔领域，尤其涉及一种预浸料消防头盔壳体的制造方法。


背景技术：

2.消防员头盔是消防员灭火救援作业时佩戴的，用于对头部、面部及颈部安全防护的个人防护装备，保护着消防员的生命安全。目前，常见的消防头盔壳体制备技术有两种，一种采用聚碳酸酯等工程塑料经注塑成型；第二种为利用碳纤维、玻璃纤维注入树脂的方式压制成壳体。采用聚碳酸酯等工程塑料注塑成型的盔体为了使得产品性能满足要求，盔体重量达到500-520g，重量较重，影响消防员的灭火救援时的战术动作。第二种采用碳纤维以及玻璃纤维注入树脂的方式制备壳体，受到注入树脂在碳纤维、玻璃纤维分布均匀性的影响，整个消防头盔壳体的性能均一性存在不一致，同时为了保障碳纤维以及玻璃纤维可以均匀浸胶，树脂含量需要达到一定含量，从而导致壳体重量加大，注入树脂的工艺相对繁琐。因此，能否研制一种大幅度减轻头盔壳体的重量且满足消防头盔的各项标准的消防头盔，成为待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种预浸料消防头盔壳体的制造方法。
4.本发明提供的技术方案是：一种预浸料消防头盔壳体的制造方法，包括以下步骤：
5.1)将所述的预浸料裁切成500mm*520mm大小的片材；
6.2)用水性脱模剂均匀细致的涂抹到模具模腔的每个角落3-4遍，避免脱模困难；将步骤1)铺叠好的预浸料平移到阴模上，合模；
7.3)按照壳体成型工艺条件完成壳体固化成型；
8.4)壳体成型后，待模具冷却至室温脱模制备成浸料制备的消防头盔壳体。
9.优选，所述预浸料为碳纤维预浸料和玻璃纤维预浸料，碳纤维预浸料为碳纤维织物与预浸树脂结合，玻璃纤维预浸料为玻璃纤维织物与预浸树脂结合。
10.进一步优选，所述碳纤维织物为碳纤维平纹布，面密度为200
±
10g/m2；所述碳纤维织物为玻璃纤维平纹布，面密度为400
±
10g/m2；所述碳纤维预浸料和玻璃纤维预浸料构成中预浸树脂为中温环氧树脂；所述碳纤维预浸料中中温环氧树脂的树脂含量为40％
±
2％；所述玻璃纤维预浸料中中温环氧树脂的树脂含量为40％
±
2％；
11.进一步优选，所述消防头盔壳体预浸料铺层结构为4层，碳纤维预浸料3层+玻璃预浸料1层，将裁切好的预浸料按照从外到内的顺序排料，排料方式为碳纤维预浸料/碳纤维预浸料/玻璃纤维预浸料/碳纤维预浸料。
12.进一步优选，所述步骤2)中壳体模具安装方式为阴模在下，阳模在上的形式。
13.进一步优选，所述步骤3)中，壳体的成型工艺为成型温度为120℃-150℃，固化时间30min-60min，压力8-10mpa。
14.本发明提供的一种预浸料消防头盔壳体的制造方法，采用了碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料夹层结构，发挥出结构力学设计的优势，树脂可均匀的分布在织物材料的内部，性能均匀性可达到有效满足，同时较大幅度减轻了头盔壳体的重量，满足消防头盔的各项标准。
具体实施方式
15.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
16.实施例1
17.一种预浸料消防头盔壳体的制造方法，包括以下步骤：
18.1)将碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料裁切成500mm*520mm大小的片材；消防头盔壳体预浸料铺层结构为4层，碳纤维预浸料3层+玻璃预浸料1层，将裁切好的预浸料按照从外到内的顺序排料，排料方式为碳纤维预浸料/碳纤维预浸料/玻璃纤维预浸料/碳纤维预浸料；壳体模具安装方式为阴模在下，阳模在上的形式；
19.2)用dm-2360水性脱模剂均匀细致的涂抹到模具模腔的每个角落3-4遍，避免脱模困难；将步骤1)铺叠好的预浸料平移到阴模上，合模；
20.3)按照壳体成型工艺条件完成壳体固化成型，壳体的成型工艺为成型温度为120℃，固化时间60min，压力8mpa；
21.4)壳体成型后，待模具冷却至室温脱模制备成碳纤维预浸料和玻璃纤维预浸料制备的消防头盔壳体。
22.实施例2
23.一种预浸料消防头盔壳体的制造方法，包括以下步骤：
24.1)将碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料裁切成500mm*520mm大小的片材；消防头盔壳体预浸料铺层结构为4层，碳纤维预浸料3层+玻璃预浸料1层，将裁切好的预浸料按照从外到内的顺序排料，排料方式为碳纤维预浸料/碳纤维预浸料/玻璃纤维预浸料/碳纤维预浸料；壳体模具安装方式为阴模在下，阳模在上的形式；
25.2)用dm-2360水性脱模剂均匀细致的涂抹到模具模腔的每个角落3-4遍，避免脱模困难；将步骤1)铺叠好的预浸料平移到阴模上，合模；
26.3)按照壳体成型工艺条件完成壳体固化成型；壳体的成型工艺为成型温度为150℃，固化时间30min，压力10mpa。
27.4)壳体成型后，待模具冷却至室温脱模制备成碳纤维预浸料/玻璃纤维预浸料制备的消防头盔壳体。
28.对比例1
29.采用为改性的聚碳酸酯材料注塑成消防头盔盔壳，与实施例1-2数据对比如下：
[0030][0031]
实验结果表明两个实施例制备的碳纤维预浸料/玻璃纤维预浸料消防头盔壳体测试冲击吸收性能，耐高温性能、重量等指标，测试结果满足要求。
[0032]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
[0033]
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。


技术特征：
1.一种预浸料消防头盔壳体的制造方法，其特征在在于，包括以下步骤：1)将所述的预浸料裁切成500mm*520mm大小的片材；2)用水性脱模剂均匀细致的涂抹到模具模腔的每个角落3-4遍，避免脱模困难；将步骤1)铺叠好的预浸料平移到阴模上，合模；3)按照壳体成型工艺条件完成壳体固化成型；4)壳体成型后，待模具冷却至室温脱模制备成浸料制备的消防头盔壳体。2.根据权利要求1所述的一种预浸料消防头盔壳体的制造方法，其特征在于，所述预浸料为碳纤维预浸料和玻璃纤维预浸料，碳纤维预浸料为碳纤维织物与预浸树脂结合，玻璃纤维预浸料为玻璃纤维织物与预浸树脂结合。3.根据权利要求2所述的一种预浸料消防头盔壳体的制造方法，其特征在于，所述碳纤维织物为碳纤维平纹布，面密度为200
±
10g/m2；所述碳纤维织物为玻璃纤维平纹布，面密度为400
±
10g/m2；所述碳纤维预浸料和玻璃纤维预浸料构成中预浸树脂为中温环氧树脂；所述碳纤维预浸料中中温环氧树脂的树脂含量为40％
±
2％；所述玻璃纤维预浸料中中温环氧树脂的树脂含量为40％
±
2％。4.根据权利要求1所述的一种预浸料消防头盔壳体的制造方法，其特征在于，所述消防头盔壳体预浸料铺层结构为4层，碳纤维预浸料3层+玻璃预浸料1层，将裁切好的预浸料按照从外到内的顺序排料，排料方式为碳纤维预浸料/碳纤维预浸料/玻璃纤维预浸料/碳纤维预浸料。5.根据权利要求1所述的一种预浸料消防头盔壳体的制造方法，其特征在于，所述步骤2)中壳体模具安装方式为阴模在下，阳模在上的形式。6.根据权利要求1所述的一种预浸料消防头盔壳体的制造方法，其特征在于，所述步骤3)中，壳体的成型工艺为成型温度为120℃-150℃，固化时间30min-60min，压力8-10mpa。

技术总结
本发明提供了一种预浸料消防头盔壳体的制造方法，包括以下步骤：1)将所述的预浸料裁切成500mm*520mm大小的片材；2)用水性脱模剂均匀细致的涂抹到模具模腔的每个角落3-4遍，避免脱模困难；将步骤1)铺叠好的预浸料平移到阴模上，合模；3)按照壳体成型工艺条件完成壳体固化成型；4)壳体成型后，待模具冷却至室温脱模制备成浸料制备的消防头盔壳体。本发明采用了碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料夹层结构，发挥出结构力学设计的优势，树脂可均匀的分布在织物材料的内部，性能均匀性可达到有效满足，同时较大幅度减轻了头盔壳体的重量，满足消防头盔的各项标准。消防头盔的各项标准。


技术研发人员：吴丽丽 王宝刚 李响 王振 李林桐 宋依洋 周晶 蔡骏迪 张慧霞
受保护的技术使用者：沈阳际华三五四七特种装具有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/9/13