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【碳纤维管定制】碳纤维管缠绕成型工艺

时间:2021-06-11点击次数:14信息来源:Rev1
比起常用的金属和塑料管,碳纤维管具有重量轻、强度高、不生锈、耐腐蚀、热膨胀系数低、使用寿命长等特点。碳纤维管的主要成型工艺有缠绕成型、模压成型、挤拉成型、卷管成型四种。
碳纤维缠绕成型工艺是利用湿法缠绕,将浸胶后的玻璃纤维集束,在一定的张力控制下直接缠绕在芯膜上的工艺方法。在进行缠绕时要使碳纤维位置稳定、不打滑,并且均匀连续的布满芯膜表面,这需要碳纤维按照一定的规律排布,此规律也被称为“缠绕规律”,碳纤维从芯膜上的某一点开始,绕过芯膜再回到起点,在芯膜上形成一条不重复的缠绕绕型称为标线,缠绕规律不同其缠绕标线也不同。缠绕规律由芯膜与绕丝头之间相对运动关系决定。缠绕线型的正确设计是保证碳纤维缠绕产品质量的重要前提,碳纤维管的使用情况不同,其缠绕线型也不相同。据游工介绍,具体缠绕线型可细分为螺旋缠绕、环向缠绕、纵向缠绕三种,把这三种缠绕分布用不同的缠绕层上,可以提高碳纤维管的纵向及环向综合拉伸强度。
1、螺旋缠绕
螺旋缠绕时,由绕丝头引入的芯膜上的某点开始,绕丝头经过若干次往返运动后,又缠回到原始的起点,也可以说螺旋缠绕的基本运动是芯膜绕轴线匀速转动,绕丝头沿芯膜轴线方向作间歇往复运动。
2、环向缠绕
缠绕时,芯膜绕自身轴线作匀速转动,绕丝头沿芯膜筒体轴线方向匀速移动,芯膜每转一周,绕丝头移动一个纱布宽度,如此循环下去直至纱布带均匀地布满芯膜筒体段表面为止。环向缠绕的缠绕角通常在爱85—90°之间,实现环向缠绕的缠绕运动速比可以定义为单位时间内芯膜的转数与绕丝头移动距离之比。
3、纵向缠绕
纵向缠绕时绕丝头在固定平面内作匀速圆周运动,芯膜绕自身的轴线慢速运转,绕丝头每转一圈,芯膜旋转一个微小的角度,反映在芯膜表面上就是一个纱布的宽度。
完整的碳纤维管缠绕成型工艺程序包括原材料的准备、内衬层成型、缠绕加强、脱模等:
1、准备原材料
2、内衬层成型:
首先要清理钢芯模表面的异物,直管道表面缠聚脂薄膜脱模机,非直管部分涂抹石蜡和聚乙烯醇脱模机。
3、缠绕加强层
可采用单一螺旋向缠绕和组合缠绕成型。组合缠绕成型即把低螺旋角和环向缠绕组合在一起,咋这一绕型中,低螺旋角缠绕主要承受轴向压力,环向缠绕就要承受环向压力。此时的缠绕角和缠绕层数可根据客户的设计要求进行设计。
4、脱模
5、产品检验
根据客户及使用环境要求对管道进行常规压力抽检试验,试验压力为工作压力的1.5倍,批量生产的每批碳纤维管都要进行内衬破裂和管道爆破抽检试验,试验压力分别为工作压力的4—5倍。
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