碳纖維管纏繞工藝解析
碳纖維纏繞是一種復(fù)合材料連續(xù)成型方法,基本方法是將浸過樹脂膠液的連續(xù)纖維或布帶,按照一定規(guī)律纏繞到芯模上,然后固化脫模成復(fù)合材料制品。
碳纖維管的纏繞方式有哪些呢?
一、濕法纏繞
濕法纏繞是將纖維集束(紗式帶)浸膠后,在張力控制下直接纏繞到芯模上。濕法纏繞的優(yōu)點(diǎn)如下。
a.產(chǎn)品氣密性好,因?yàn)槔p繞張力使多余的樹脂膠液將氣泡擠出,并填滿空隙;
b.成本比干法纏繞低40%;
c.濕法纏繞時(shí),纖維上的樹脂膠液,可減少纖維磨損;
d.纖維排列平行度好;
e.生產(chǎn)效率高(達(dá)200m/min)。
二、干法纏繞
干法纏繞是采用經(jīng)過預(yù)浸膠處理的預(yù)浸紗或帶,在纏繞機(jī)上經(jīng)加熱軟化至黏流態(tài)后纏繞到芯模上。由于預(yù)浸紗(或帶)是專業(yè)生產(chǎn)的,能嚴(yán)格控制樹脂含量(精確到2%以內(nèi))和預(yù)浸紗質(zhì)量。因此,干法纏繞能夠準(zhǔn)確地控制產(chǎn)品質(zhì)量。干法纏繞工藝的最大特點(diǎn)是自動(dòng)化程序高,生產(chǎn)效率高,纏繞速度可達(dá)100–200m/min,纏繞機(jī)清潔,勞動(dòng)衛(wèi)生條件好,產(chǎn)品質(zhì)量高。其缺點(diǎn)是纏繞設(shè)備貴,需要增加預(yù)浸紗制造設(shè)備,投資較大。此外,干法纏繞制品的層間剪切強(qiáng)度較低。
三、半干法纏繞
半干法纏繞是纖維浸膠后,到纏繞至芯模的途中,增加一套烘干設(shè)備,將浸膠紗中的溶劑除去,與干法相比,省卻了預(yù)浸膠工序和設(shè)備;與濕法相比,可使制品中的氣泡含量降低。
以上三種纏繞成型中,以濕法纏繞應(yīng)用最為普遍;干法纏繞僅用于高性能、高精度的航空航天的高端技術(shù)領(lǐng)域。