Rura kompozytowa

Procesy produkcyjne rur z włókna węglowego

Zawijanie rolek

 

Nawijanie włókna

 

Prasowanie formy

 

Pultruzja

 

Proces owijania rolek

Aby zapewnić spójność, owijanie rolek odbywa się zazwyczaj przy użyciu prepregu. Prepreg to produkt złożony składający się z tkaniny lub włókna już zaimpregnowanych żywicą epoksydową niezbędną do spajania wszystkiego.

Materiał prepreg jest cięty na warstwy o różnej orientacji włókien. Warstwy te są następnie nawijane na cylindryczny pręt zwany trzpieniem. Trzpień i prepreg są następnie owijane w folię z tworzywa sztucznego, która zawiera żywicę epoksydową i ściska warstwy podczas utwardzania. Po zakończeniu utwardzania trzpień jest usuwany ze środka gotowej rury.

Owijanie rolek zapewnia maksymalną konsystencję zarówno rur z włókna węglowego, jak i z włókna szklanego. Proces ten umożliwia również większą personalizację pod względem konfiguracji włókien/trzpienia i wielkości produkcji.

Proces nawijania włókien

Proces nawijania włókna składa się z dwóch głównych elementów. Nieruchomy stalowy trzpień obraca się, podczas gdy ramię wózka porusza się poziomo w górę i w dół wzdłuż trzpienia. Ramię ruchome zawiera ucho, które grupuje niedoprzędy — zwykle wykonane z węgla, włókna szklanego lub ich mieszaniny — i dozuje je do trzpienia. Gdy trzpień się obraca, niedoprzędy owijają się wokół niego, tworząc warstwę kompozytową na powierzchni trzpienia. Dokładna orientacja matrycy kompozytowej zależy od prędkości przesuwu wózka i prędkości obrotowej trzpienia, przy czym oba te czynniki są zautomatyzowane. Przed spotkaniem z trzpieniem włókna są impregnowane żywicą, która później zestala się z włóknem, tworząc końcowe rury kompozytowe. Rodzaj żywicy, rodzaj włókna, grubość i kąt wiatru zostały zaprojektowane z myślą o optymalizacji produktu.

Prasowanie formy

Prepreg z włókna węglowego umieszcza się pomiędzy górną i dolną formą, a formę umieszcza się na stole do hydroformowania. Po pewnym okresie wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia w celu zestalenia żywicy, produkt z włókna węglowego jest usuwany. Ta technologia formowania ma zalety wysokiej wydajności, dobrej jakości produktu, wysokiej dokładności wymiarowej i mniejszego wpływu na środowisko i nadaje się do formowania części kompozytowych o masie i wysokiej wytrzymałości. Produkcja form jest złożona, inwestycja jest wysoka, a wielkość części jest ograniczona wielkością prasy.

Proces pultruzji

Pod wpływem rozciągania formuje się ciągły kabel, pas lub tkanina z włókna węglowego impregnowane klejem żywicznym i utwardza ​​je za pomocą matrycy wytłaczającej, aby w sposób ciągły wytwarzać profile o nieograniczonej długości. Pultruzja to specjalny proces w procesie formowania materiału kompozytowego. Jego zaletą jest to, że proces produkcyjny można w pełni zautomatyzować i kontrolować, a wydajność produkcji jest wysoka. Udział masowy włókien w produktach pultrudowanych może sięgać nawet 80%. Zanurzanie odbywa się pod napięciem, co może w pełni wykorzystać rolę materiałów wzmacniających. Produkt charakteryzuje się dużą wytrzymałością. Wytrzymałość wzdłużną i poprzeczną gotowego produktu można dowolnie regulować, co może spełniać różne właściwości mechaniczne produktu. Wymagać. Proces ten nadaje się do wytwarzania profili o różnych kształtach przekroju poprzecznego, takich jak rury kształtowe w kształcie litery I, kątowe, rowkowe i o kształcie specjalnym, a także profile o przekroju kombinowanym złożonym z wyżej wymienionych profili.

Typowe typy materiałów kompozytowych

Dlaczego miałbyś używać włókna węglowego zamiast innego materiału?