碳纖維方管表面缺陷的簡(jiǎn)單處理方法

     對(duì)于質(zhì)量的要求是,應(yīng)積極使用多種工藝方法，不斷改進(jìn)工藝流程。在碳纖維管材制造方面取得領(lǐng)先于同行的技術(shù)成就。方管、圓管、異型管等多種不同口徑、厚度、長(zhǎng)度的碳纖維管材成品外觀光滑、管壁厚薄均勻，口徑尺寸統(tǒng)一，成品跳動(dòng)可控制在0.03以下、動(dòng)平衡500轉(zhuǎn)2g以內(nèi)。
簡(jiǎn)單介紹以下三種碳纖維方管處理方法：
     1.預(yù)壓實(shí)與溫度控制：
要解決碳纖維管材表面缺陷的重要一步就是在碳纖維預(yù)浸料鋪放過(guò)程中，將預(yù)壓實(shí)和合適的溫度控制結(jié)合起來(lái)。具體的操作要領(lǐng)是在鋪料過(guò)程中，每鋪放完幾層，就在一定溫度下進(jìn)行與預(yù)壓實(shí)，施加一定的壓力以壓緊各層纖維。

這種及時(shí)的預(yù)壓實(shí)可以防止纖維松弛的層層積累，在一定的壓力和溫度等工藝條件下，排除預(yù)浸料毛坯中多余的樹(shù)脂、空氣泡和低沸點(diǎn)物質(zhì)，使毛坯致密并基本上達(dá)到預(yù)定的厚度。經(jīng)過(guò)預(yù)壓實(shí)的毛坯在固化工序中不需再進(jìn)行吸膠，碳纖維復(fù)合材料中的樹(shù)脂含量和管材的厚度都能得到有效的控制。
     2.借助熱縮套管的壓力：
除了上述方法外，還可以利用熱縮工藝提升碳纖維管材的表面質(zhì)量及制造精度。在高溫固化時(shí)，熱縮材料能有效地傳遞熱壓罐的壓力，并均勻地消除真空袋及透氣氈的皺折對(duì)碳纖維復(fù)合材料的影響。例如采用熱縮套管的熱縮特性對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行均壓，在對(duì)碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸料進(jìn)行加熱時(shí)，樹(shù)脂軟化，熱縮管在達(dá)到一定的收縮溫度后將發(fā)生收縮變形，在口徑均勻縮小過(guò)程中壓實(shí)了復(fù)合材料疊層塊。經(jīng)過(guò)熱縮工藝的碳纖維復(fù)合材料管經(jīng)封裝后再進(jìn)行固化工藝，固化成型后脫模并剝離熱縮管。

具體選擇什么樣的熱縮材料，需要根據(jù)材料的收縮溫度、收縮率和耐溫性等幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行綜合考慮。在熱縮工藝的使用中應(yīng)做好以下兩個(gè)問(wèn)題的防范：一是熱縮時(shí)熱縮管的破裂；二是收縮會(huì)引起表面層纖維的錯(cuò)位。所以一定要控制好溫度，加熱必須要均勻，盡量使收縮進(jìn)程變得緩慢，減少縮變的劇烈性。

     3.選取適宜的材料：
碳纖維復(fù)合材料管材對(duì)內(nèi)徑尺寸精度控制不嚴(yán)，但對(duì)外徑要求較高，模具的選擇對(duì)外徑尺寸有較大影響。對(duì)于纖維纏繞工藝或者卷制工藝來(lái)說(shuō)，因?yàn)槔w維纏繞時(shí)受到壓緊力，要求其集合形狀基本保持不變，因而在芯模原材料的選擇上，最好選擇具有良好剛性的金屬材料，如鋼和硬鋁，鋼的密度和硬度都比硬鋁大，但鋼的熱膨脹系數(shù)不及硬鋁。
     高性能碳纖維方管制品是在高溫下進(jìn)行固化的，如果采用硬鋁芯模，可通過(guò)硬鋁熱膨脹產(chǎn)生的固化內(nèi)壓，提高碳管的密度和力學(xué)性能。所以在高性能碳管的纏繞工藝中，芯模宜選用硬鋁。為有效提高管材成型的質(zhì)量，威盛新材選擇芯模的原則是用線膨脹系數(shù)較大的彈性材料做成型模，以線膨脹系數(shù)小的鋼材作為輔助模，成型時(shí)通過(guò)彈性材料傳遞壓力，施加壓力，實(shí)驗(yàn)證明這種方法效果理想。