碳纖維管-鋁合金復合碳纖維方管的制作方法
碳纖維管-鋁合金復合碳纖維方管的制作方法
一種鋁合金復合碳纖維方管的制備方法,采用鋁合金方管作為內(nèi)襯,然后在鋁合金方管外包覆浸膠碳纖維,最后進行固化處理,具體采用以下步驟:
(1)按使用要求確定鋁合金方管的尺寸與材質(zhì),加工鋁合金方管,例如采用拉擠成型的工藝生產(chǎn)成型;(2)將碳纖維從浸膠槽的粘合劑中通過,浸膠槽的溫度控制在45℃~50℃;
(3)將浸膠碳纖維包覆在鋁合金方管的外表面,碳纖維在纏繞時的速度控制100~500mm/s;
(4)將包覆好的鋁合金方管置于模具中定型;
(5)定型后的鋁合金方管在烘箱中進行固化處理,然后冷卻并拆除模具,即制作得到產(chǎn)品。
所述的粘合劑可以采用胺類、酸酐類固化的環(huán)氧樹脂。所述的碳纖維纏繞方管可以對截面尺寸在30-200mm的薄壁鋁合金碳纖維方管進行碳纖維濕法纏繞,固化后得到的碳纖維復合鋁合金方管強度、抗彎曲模量有較大提高。
優(yōu)選采用市售的T700 12k碳纖維,這種碳纖維具有工藝性能穩(wěn)定,纏繞完成制品性能的離散度小。
步驟(3)具體采用以下步驟:
控制纏繞角為20-30°,在鋁合金方管外纏繞或鋪設5-8層浸膠碳纖維;控制纏繞角為90°,繼續(xù)纏繞或鋪設1-3層浸膠碳纖維;
重復上述步驟2-5次,完成對鋁合金方管外表面的包覆。采用20-30°纏繞的產(chǎn)品,它的抗彎曲性能比大角度纏繞的好,太小角度纏繞機無法實現(xiàn)。如采用90°纏繞,產(chǎn)品軸向抗彎曲模量很低,只用到纖維的橫向性能,沒有用到纖維的縱向性能,因此在纏繞幾個有角度纏繞后加一個90°纏繞,從而保證產(chǎn)品性能。