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概念
纏(chan)繞(rao)成型(xing)工藝是(shi)將浸過(guo)樹脂膠液的連續纖維(wei)或布帶,按照一定(ding)規(gui)律纏(chan)繞(rao)到芯模上,然后脫(tuo)模成增強塑料制(zhi)品的工藝過(guo)程。
分類
干法纏繞:選用預浸紗帶(dai)(或布(bu)帶(dai)),在纏(chan)(chan)繞機上經加(jia)熱軟化至粘(zhan)流后纏(chan)(chan)繞到芯模上。
濕法纏繞:將(jiang)無捻粗紗(或布帶)浸漬樹脂膠(jiao)液后直接纏到芯模上。
半干法纏繞:將無捻粗紗(或(huo)布(bu)帶)浸漬樹脂膠液(ye),預(yu)烘后隨即纏(chan)繞到芯模上。
流程
主要介紹(shao)濕法纏(chan)繞(rao)工(gong)藝流程(cheng):
原材料
增強材料:應用最(zui)廣、量(liang)最(zui)大的是玻璃纖維(wei)。
此外有碳纖(xian)維,Kevlar纖(xian)維等。
增強材料選用要求:
◇ 航空和(he)航天制(zhi)品(pin)多選用性(xing)能(neng)優異價格(ge)昂貴碳(tan)纖維(wei)和(he)Kevlar纖維(wei);
◇ 滿足制(zhi)品(pin)的性能要求;
◇ 纖維(wei)都必須進行表面(mian)處理,以(yi)改善與(yu)樹脂(zhi)基體的浸潤性和粘附性;
◇ 與樹脂(zhi)浸漬性好,浸透速度快;
◇ 各股(gu)纖維張力(li)均勻;
◇ 成帶性(xing)好,不起(qi)毛(mao),不斷頭。
樹脂基體:決(jue)定了復合材料制品的工藝(yi)性、耐(nai)熱性、耐(nai)老化性及耐(nai)化學腐蝕性等性能。
樹脂基體的選用要求:
◇ 工藝性(xing)好,粘度和(he)適(shi)用期是最重要的工藝特性(xing),其次(ci)是凝膠時(shi)間和(he)流動性(xing);
◇ 樹(shu)脂(zhi)基體(ti)的斷裂伸長率與(yu)增(zeng)強材(cai)料相匹配,方能獲得滿(man)意的力學性(xing);
◇ 固化收縮率低和毒性(xing)刺激性(xing)小;
◇ 來(lai)源廣,價格低。
纏繞規律
所謂纏繞規律:是描(miao)述紗片均(jun)勻穩定連續排布芯模(mo)表面(mian)以(yi)及芯模(mo)與(yu)導絲頭間運動關系的規律。 纏繞線型的要求: ◇ 纖(xian)維既不重疊(die)又不離縫,均勻(yun)連續(xu)布滿(man)芯模(mo)表面; ◇ 纖維(wei)在芯模表面位置穩定,不打滑。 |
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環向纏繞:即沿芯(xin)(xin)模圓周方(fang)向的纏繞(rao)。纏繞(rao)時,芯(xin)(xin)模 繞(rao)自(zi)身軸線(xian)作勻速(su)轉(zhuan)(zhuan)動,導(dao)絲(si)頭在平行(xing)于軸線(xian)方(fang)向筒(tong)身 區間運動。芯(xin)(xin)模每轉(zhuan)(zhuan)一(yi)周,導(dao)絲(si)頭移動一(yi)個紗片寬度, 按(an)此循環,直至紗片布滿芯(xin)(xin)模筒(tong)身段表面(mian)為止。 特點:纏繞只能在筒(tong)身段進行,不能纏封頭。相鄰(lin)紗 片之間(jian)相接而不相交,其纏繞角在85°~90°之間(jian)。 |
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螺旋纏繞:又稱測(ce)地線(xian)纏(chan)繞,芯(xin)模繞自(zi)身(shen)軸線(xian)勻速轉 動,導絲頭按一定的速比要求沿(yan)軸線(xian)方向往(wang)復運動。芯(xin) 模的筒身(shen)和封頭上就實(shi)現了(le)交叉(cha)纏(chan)繞。其纏(chan)繞角一般為 45°-70°。 特點:每條(tiao)纖維都對應于極孔圓周上(shang)的一個切點,相(xiang) 同(tong)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)鄰(lin)近紗片之間相(xiang)接而不(bu)相(xiang)交,不(bu)同(tong)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)的纖維則 相(xiang)交。當纖維均(jun)勻纏滿(man)芯(xin)模(mo)表(biao)面時實(shi)際以構成了雙層。 |
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縱向纏繞:又稱(cheng)平(ping)(ping)面(mian)纏(chan)繞,導絲頭(tou)在固定平(ping)(ping)面(mian)內做(zuo)勻(yun) 速圓(yuan)周運動,芯(xin)模繞自軸慢速旋轉。導絲頭(tou)轉一周,芯(xin) 模轉動一個(ge)微小角度,反映在芯(xin)模表面(mian)為近似一個(ge)紗(sha)片(pian) 寬度。紗(sha)片(pian)依(yi)次連續纏(chan)繞到(dao)芯(xin)模上,各紗(sha)片(pian)均與(yu)極孔相 切,相互緊挨著(zhu)而不交叉(cha)。纏(chan)繞軌跡近似一個(ge)平(ping)(ping)面(mian)單圓(yuan) 封閉(bi)曲線。 |
臥式纏繞機
立式纏繞機
纏繞機構
紗架
浸膠槽
張力控制器
纏繞成型工藝產品及應用
纏(chan)繞成(cheng)型工藝最(zui)早是在1947年美國開(kai)始(shi)研究,當(dang)時用(yong)(yong)于生產(chan)F-84飛機的壓縮空(kong)氣瓶。從(cong)60年代開(kai)始(shi)廣(guang)泛用(yong)(yong)于航(hang)空(kong)航(hang)天,導彈(dan),水下裝置等。民用(yong)(yong)方面(mian)主要產(chan)品是各種(zhong)規格的復合材料纏(chan)繞管道和(he)貯罐。
纏繞制品特點:
◇ 可靠性
◇ 比強度高
◇ 生產率高
◇ 材(cai)料成本(ben)低
纏繞成型工藝產品及應用
纏繞成型工藝的優缺點
優點 ◇ 工藝過程迅(xun)速 ◇ 自動化程度高 ◇ 可(ke)以(yi)控制樹脂含量(liang) ◇ 減(jian)少纖維的浪費 ◇ 纖(xian)維含量高,較高的(de)結構性能 |
缺點 ◇ 制品的(de)軸向增強比(bi)較(jiao)困(kun)難 ◇ 芯模和(he)設備價格昂貴 ◇ 產品形(xing)狀受到工藝限制 |
聯系人
蔣亞妹:
史敏輝:
史建昌:
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