CN205677148U - 一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材，该型材可以作为梁或作为柱，型材的形状可以为矩形、圆形或六边形，该型材包括复合材料外壳和木质芯材，所述复合材料外壳采用的纤维和树脂固化而成，木质芯材设置在复合材料外壳内部，木质芯材包括以下几种形式：所述木质芯材的中心开设有孔洞；所述木质芯材分为多个小块，各个小块中间留有十字形空隙，该空隙填充有十字形的软质泡沫；所述木质芯材四周的边上开设有孔洞，该孔洞填充有软质泡沫；所述木质芯材内设有自攻螺丝，自攻螺丝沿长度方向在复合材料型材顶面分两排打入。本实用新型通过改变内部木芯的形式，减少木芯干缩湿胀引起复合材料外壳的开裂，以实现工程领域的批量应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种新的拉挤成型的复合材料型材，具体地说是通过改变内部木质芯材的形式提高复合材料型材在结构使用中的安全性，以实现工程领域的批量应用。
背景技术
复合材料夹芯结构作为一种高效的结构材料，和其它材料的结构相比，复合材料夹芯结构具有较高的比刚度和比强度，易于加工和改型、耐腐蚀，因此这种结构在多种技术领域都得到了大量的应用。由于木材具有质轻而韧，导热系数小，取材方便等特点，所以其被作为芯材广泛的应用在夹层结构中。
木材干缩和湿胀：湿材因干燥而缩减其尺寸的现象称之为干缩；干材因吸收水分而增加其尺寸与体积的现象称之为湿胀。干缩和湿胀现象主要在木材含水率小于纤维饱和点的这种情况下发生，当木材含水率在纤维饱和点以上，其尺寸、体积是不会发生变化的。木材干缩与木材湿胀是发生在二个完全相反的方向上，二者均会引起木材尺寸与体积的变化。对于小尺寸而无束缚应力的木材，理论上说其干缩与湿胀是可逆的；对于大尺寸实木试件，由于干缩应力及吸湿滞后现象的存在，干缩与湿胀是不完全可逆的。干缩与湿胀对材料利用有很大的影响。干缩对木材利用的影响主要是引起木制品尺寸收缩而产生的缝隙、翘曲变形与开裂；湿胀不仅增大木制品的尺寸发生地板隆起，使复合材料开裂，影响其性能。因此复合材料型材在施工过程中，由于内部木芯的干缩与湿胀会引起外部复合材料外壳开裂，从而使整个构件丧失承载力。
因此本实用新型通过改变内部木芯的形式减少木材干缩与湿胀对构件性能产生的影响，更好地发挥复合材料夹芯结构的优势。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服木质芯材干缩湿胀引起体积变化导致复合材料外壳开裂的缺点，提供了一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材，采用多种木芯的形式控制木芯干缩湿胀对材料性能的影响。
本实用新型采用的技术方案为：一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材，该型材作为梁或作为柱，型材包括复合材料外壳和木质芯材，所述复合材料外壳采用的纤维和树脂固化而成，木质芯材设置在复合材料外壳内部，木质芯材包括以下几种形式：
所述木质芯材的中心开设有孔洞；
所述木质芯材分为多个小块，各个小块中间留有十字形空隙，该空隙填充有十字形的软质泡沫；
所述木质芯材四周的边上开设有孔洞，该孔洞填充有软质泡沫；
所述木质芯材内设有自攻螺丝，自攻螺丝沿长度方向在复合材料型材顶面分两排打入。
作为优选，所述复合材料外壳采用的纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、混杂纤维中的至少一种；纤维为单向纤维或者双向纤维或多向纤维布中的一种；采用的树脂为不饱和聚酯、邻苯聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、无机树脂、热塑性树脂材料中的至少一种。
作为优选，所述型材形状可以为矩形和圆形。
作为优选，所述软质泡沫为聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯或酚醛泡沫塑料。
作为优选，所述木质芯材的中心开设孔洞的截面形状为矩形、圆形、三角形，或其余多边形状。
作为优选，所述自攻螺丝的直径为5mm或6mm。
作为优选，所述型材的形状为矩形、圆形或六边形。
一种上述拉挤成型的木质芯材复合材料型材的施工方法，包括以下步骤：
用木材加工成所述的各种形式的木芯，同时对芯材上面表面与侧面进行粗糙处理；
将纤维与芯材一起进入填充树脂浸胶槽，通过模具定位进入加热固化模具，通过牵引设备拉挤成型，最后通过切割设备切割成所需尺寸。
有益效果：本实用新型一种拉挤成型复合材料型材，使用寿命长，易维护，内部木芯的干缩与湿胀对构件复合材料外壳影响较小，操作简便实用。
附图说明
图1为本实用新型的第一种形式木质芯材被分为多块，每块之间通过软质泡沫连接，泡沫为十字形，复合材料型材立面示意图；
图2为本实用新型的第二种形式木质芯材四周开洞并填充泡沫的复合材料型材立面示意图；
图3为本实用新型的第三种形式木质芯材的中心开洞的复合材料型材立面示意图；
图4为图1的截面示意图；
图5为图2的截面示意图；
图6为图3的截面示意图；
图7为本实用新型的第四种形式木质芯材设有自攻螺丝示意图。
图8-图10位本实用新型的第五种形式复合材料型材形状为圆形示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
实施例1
如图1和图4所示，本实用新型是一种拉挤成型木芯复合材料型材，型材作为柱，包括复合材料外壳2、木质芯材1和软质泡沫3，以普通柱规格，长度为3000mm，宽度为90mm，厚度为120mm。内部木质芯材1尺寸长度为3000mm，宽度为78mm，高度为108mm；中心为宽度6mm的十字型软质泡沫3，组成内部木质芯材1；外部为6mm厚单向玻璃纤维，将芯材与玻璃纤维一起进入填充树脂的浸胶槽，通过模具定位加热固化，再通过牵引设备拉挤成型，即可得到一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材。
实施例2
如图2和图5所示，本实用新型是一种拉挤成型木芯复合材料型材，型材作为柱，包括复合材料外壳2、木质芯材1和软质泡沫3，以普通柱规格，长度为3000mm，宽度为90mm，厚度为120mm。内部木质芯材1尺寸长度为3000mm，宽度为78mm，高度为108mm；在木质芯材1四周开洞，洞的长度为3000mm，宽度为20mm，高度为15mm；并在洞口处填充软质泡沫3，软质泡沫3长度为3000mm，宽度为20mm，高度为15mm；组成内部木质芯材1；外部为6mm厚单向玻璃纤维，将芯材与玻璃纤维一起进入填充树脂的浸胶槽，通过模具定位加热固化，再通过牵引设备拉挤成型，即可得到一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材。
实施例3
如图3和图6所示，本实用新型是一种拉挤成型木芯复合材料型材，型材作为柱，包括复合材料外壳2和木质芯材1，以普通柱规格，长度为3000mm，宽度为90mm，厚度为120mm。内部木质芯材1尺寸长度为3000mm，宽度为78mm，高度为108mm；木质芯材1中心开洞，洞的大小为长度3000mm，宽度为30mm，高度为40mm，外部为6mm厚单向玻璃纤维，将芯材与玻璃纤维一起进入填充树脂的浸胶槽，通过模具定位加热固化，再通过牵引设备拉挤成型，即可得到一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材。
实施例4
如图7所示，本实用新型是一种拉挤成型木芯复合材料型材，型材作为柱，包括复合材料外壳2、木质芯材1和自攻螺丝4，以普通柱规格，长度为3000mm，宽度为90mm，厚度为120mm。内部木质芯材1尺寸长度为3000mm，宽度为78mm，高度为108mm；沿长度方向在复合材料型材顶面打两排自攻螺丝4，自攻螺丝4直径为5mm，外部为6mm厚单向玻璃纤维，将芯材与玻璃纤维一起进入填充树脂的浸胶槽，通过模具定位加热固化，再通过牵引设备拉挤成型，即可得到一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材。
实施例5
如图8-10所示，本实用新型是一种拉挤成型的木芯复合材料型材，型材作为柱，包括复合材料外壳2、木质芯材1，以普通柱规格，长度为3000mm，直径为100mm。内部木质芯材1尺寸长度为3000mm，直径为90mm；木质芯材1分别采用：中心开设孔洞9(如图8)；木质芯材1分为多个小块，各个小块中间留有十字形空隙，该空隙填充有十字形的软质泡沫3(如图9)；木质芯材1四周的边上开设有孔洞，该孔洞填充有软质泡沫3(如图10)。外部为5mm厚单向玻璃纤维，将芯材与玻璃纤维一起进入填充树脂的浸胶槽，通过模具定位加热固化，再通过牵引设备拉挤成型，即可得到一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材。
以上结合附图对本实用新型的实施方式做出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本实用新型的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材，其特征在于：该型材作为梁或作为柱，型材包括复合材料外壳和木质芯材，所述复合材料外壳采用的纤维和树脂固化而成，木质芯材设置在复合材料外壳内部，木质芯材包括以下几种形式：
所述木质芯材的中心开设有孔洞；
所述木质芯材分为多个小块，各个小块中间留有十字形空隙，该空隙填充有十字形的软质泡沫；
所述木质芯材四周的边上开设有孔洞，该孔洞填充有软质泡沫；
所述木质芯材内设有自攻螺丝，自攻螺丝沿长度方向在复合材料型材顶面分两排打入。
2.根据权利要求1所述的一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材，其特征在于：所述软质泡沫为聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯或酚醛泡沫塑料。
3.根据权利要求1所述的一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材，其特征在于：所述木质芯材边缘有倒角，其中心开设孔洞的截面形状为矩形、圆形、三角形，或其余多边形状。
4.根据权利要求1所述的一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材，其特征在于：所述自攻螺丝的直径为5mm或6mm。
5.根据权利要求1所述的一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材，其特征在于：所述型材的形状为矩形、圆形或六边形。
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