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碳纖維纏繞管和卷管

來源:江蘇優培德復合材料有限公司 發布時間:2023-06-21 15:53:57 瀏覽人次:387

碳纖維管有纏繞管和卷管,其對比如下

碳纖維纏繞管的工藝介紹如下:

l   碳纖維纏繞管:

利用濕法纏繞,將浸膠后的碳纖維絲束,在一定的張力控制下,通過纏繞機將其直接纏繞到芯?;騼纫r上,最后經過固化的成型方法。

其工藝流程主要包括以下幾個步驟:

    1、準備原材料:包括碳纖維集束、樹脂膠液、芯模、內襯等。

    2、內襯層成型:首先要清理芯模表面,直管道表面纏聚脂薄膜脫模劑,非直管部分涂抹石蠟和聚乙烯醇脫模劑。然后將內襯材料(如聚乙烯或聚丙烯)放入芯模內,并加熱使其貼合芯模表面。

    3、纏繞加強:將碳纖維絲束通過浸膠槽浸入樹脂膠液中,并通過刮刀控制樹脂含量。然后將浸膠后的碳纖維集束在張力控制器對纖維張力的控制下直接纏繞到芯?;騼纫r表面上。根據不同的應用需求選擇不同的纏繞角度和層數,以達到最佳的性能。一般來說,常用的纏繞角度有、±45°、90°,其中方向提供縱向剛度,±45°方向提供扭轉強度,90°方向提供箍強度。

4、脫模:將纏繞好的碳纖維管放入烘箱中,并使其固化。不同的樹脂膠液固化溫度和時間不同,請根據樹脂膠液使用說明設置溫度和時間。一般來說,固化溫度在100°C~150

左右,固化時間在1小時~2小時左右。固化后將碳纖維管從芯模上取下,如需外觀處理,可以進行打磨噴漆等工序。

l   碳纖維卷管的工藝介紹如下

利用卷管機上的熱輥將碳纖維預浸料軟化,使樹脂呈熔融的狀態,在一定的張力作用下,使滾筒運轉過程中借助與芯模之間的摩擦力,將碳纖維預浸料連續卷到芯管上,達到所需厚度。

其工藝流程:

    1、準備合適尺寸和形狀的金屬芯軸,通常使用鋁或鋼制成,其外徑應與所需碳纖維管的內徑相匹配。

    2、在金屬芯軸表面涂覆脫模劑,以便于固化后的碳纖維管脫離芯軸。

    3、準備碳纖維預浸料,根據不同的應用需求選擇不同的鋪層順序和角度,以達到最佳的性能。一般來說,常用的鋪層角度有、±45°、90°,其中方向提供縱向剛度,±45°方向提供扭轉強度,90°方向提供箍強度。

    4、將碳纖維預浸料去除PE膜和離型紙,然后按順序放好,注意預留搭接區。將金屬芯軸平行置于第一層預浸料邊沿,均勻用力,將金屬芯軸向前卷繞。也可以使用塑料板放在金屬芯軸上,這樣金屬芯軸受力更均勻。端頭部分可以多纏繞一些預浸料,后續產品不好脫模時可以利用此處取出產品。

    5、 預浸料碳纖維增強材料盡可能緊密地纏繞在芯軸上,然后用BOPP纏繞膜將增強材料緊緊包裹起來,以提供進一步的固結。使用BOPP纏繞膜時,確保有大量重疊很重要。膠帶的每一圈只沿管子向下推進幾毫米。雖然手工制作很耗時,但當膠帶在固化過程中收縮時,以這種方式進行大量重疊將提供更大的固結壓力。

    6、將纏好BOPP纏繞膜的產品裝入烘箱中,并使其固化。不同的預浸料固化溫度和時間不同,請根據預浸料使用說明設置溫度和時間。一般來說,固化溫度在120°C左右,固化時間在1小時30分鐘左右。

    7、去除BOPP纏繞膜,然后取出產品。如需外觀處理,可以進行打磨噴漆等工序。

l   碳纖維纏繞管和卷管的優缺點對比如下:

纏繞管的優點是可以制作出復雜的曲面形狀,適合于制作圓錐形、球形、橢圓形等異形管件。

纏繞管的缺點是鋪層角度受限于芯模的旋轉速度和碳纖維帶的移動速度,難以實現精確的控制,而且纏繞張力、纏繞速度、樹脂粘度等因素會影響樹脂含量的穩定性。

卷管的優點是可以控制鋪層順序和角度,實現不同方向的強度分配,而且樹脂含量穩定性較好,可以有效解決固化過程中因溫度不均帶來的線段積分強度不一等問題。

卷管的缺點是設計性不如纏繞工藝,強度測算比較復雜,而且難以制作出復雜的曲面形狀。

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