碳纖維輥筒的外表質量和制作精度也是影響其應用作用的重要因素
除了優于(yu)鋼材(cai)(cai)的強度和(he)大比(bi)例的減重作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)外(wai)(wai)(wai),碳(tan)纖(xian)維(wei)(wei)管(guan)材(cai)(cai)的外(wai)(wai)(wai)表(biao)(biao)質量(liang)和(he)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)精度也是影(ying)響(xiang)其應用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的重要(yao)因素。碳(tan)纖(xian)維(wei)(wei)圓管(guan)、方管(guan)常用(yong)(yong)的制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)辦法(fa)是纖(xian)維(wei)(wei)環繞法(fa)和(he)模壓-熱壓罐工藝,但運用(yong)(yong)這些工藝突(tu)出的缺點(dian)便是制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)出的管(guan)材(cai)(cai)外(wai)(wai)(wai)表(biao)(biao)質量(liang)不(bu)(bu)夠好,采用(yong)(yong)預浸料鋪層袋壓工藝制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)的異型管(guan)也存(cun)在著同樣的外(wai)(wai)(wai)表(biao)(biao)缺點(dian)問(wen)題。外(wai)(wai)(wai)表(biao)(biao)質量(liang)不(bu)(bu)僅(jin)影(ying)響(xiang)到管(guan)材(cai)(cai)外(wai)(wai)(wai)觀的光潔度,也影(ying)響(xiang)到管(guan)材(cai)(cai)的幾許(xu)尺度以及機械裝備才(cai)能,因此,進步管(guan)材(cai)(cai)質量(liang)和(he)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)精度是碳(tan)纖(xian)維(wei)(wei)管(guan)材(cai)(cai)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)中的一大難點(dian)。
總(zong)結出(chu)幾(ji)個(ge)應對該類(lei)問題(ti)的解決辦法。
發生缺點的原因:
碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)管(guan)件(jian)成品(pin)的(de)外表(biao)缺點(dian)首要有皺(zhou)折(zhe)(zhe)、條(tiao)(tiao)紋及富膠等問題,追溯這(zhe)些問題的(de)發(fa)生(sheng)首要集(ji)中在(zai)(zai)預浸(jin)料(liao)(liao)(liao)(liao)鋪層(ceng)(ceng)(ceng)這(zhe)一環(huan)節,在(zai)(zai)運用(yong)碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)復(fu)合資(zi)料(liao)(liao)(liao)(liao)預浸(jin)料(liao)(liao)(liao)(liao)鋪層(ceng)(ceng)(ceng)時,如果不能施(shi)加(jia)(jia)滿(man)足的(de)張力(li)壓(ya)緊(jin)(jin)(jin)預浸(jin)料(liao)(liao)(liao)(liao)疊層(ceng)(ceng)(ceng)塊(kuai)(kuai),就(jiu)(jiu)會(hui)使(shi)得鋪就(jiu)(jiu)的(de)復(fu)合資(zi)料(liao)(liao)(liao)(liao)預浸(jin)料(liao)(liao)(liao)(liao)層(ceng)(ceng)(ceng)間(jian)相對較松散,全體厚度(du)也(ye)會(hui)超(chao)出目標管(guan)材(cai)制品(pin)的(de)厚度(du)。因(yin)此,在(zai)(zai)成型(xing)工(gong)藝(yi)時,一般(ban)的(de)處理(li)方式是加(jia)(jia)壓(ya)以壓(ya)緊(jin)(jin)(jin)各層(ceng)(ceng)(ceng)復(fu)合資(zi)料(liao)(liao)(liao)(liao)并(bing)使(shi)剩(sheng)余(yu)的(de)樹脂(zhi)流(liu)出,可是這(zhe)種(zhong)加(jia)(jia)壓(ya)必(bi)將(jiang)帶(dai)來兩種(zhong)縮(suo)短(duan)力(li)。首先,碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)復(fu)合資(zi)料(liao)(liao)(liao)(liao)疊層(ceng)(ceng)(ceng)塊(kuai)(kuai)在(zai)(zai)被(bei)壓(ya)緊(jin)(jin)(jin)時,管(guan)材(cai)的(de)厚度(du)就(jiu)(jiu)會(hui)隨之變(bian)薄,外徑變(bian)小,周長(chang)也(ye)相應削減,沿環(huan)向的(de)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)必(bi)然(ran)松弛(chi),其間(jian)的(de)碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)被(bei)壓(ya)產生(sheng)曲折(zhe)(zhe)、打(da)折(zhe)(zhe);其次(ci),在(zai)(zai)碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)(xian)管(guan)成型(xing)過程中往往會(hui)需求(qiu)在(zai)(zai)預浸(jin)料(liao)(liao)(liao)(liao)疊層(ceng)(ceng)(ceng)塊(kuai)(kuai)毛坯(pi)上(shang)運用(yong)一些輔(fu)助(zhu)資(zi)料(liao)(liao)(liao)(liao),如透氣(qi)氈和真空(kong)袋(dai)等,這(zhe)些輔(fu)助(zhu)資(zi)料(liao)(liao)(liao)(liao)在(zai)(zai)壓(ya)縮(suo)時也(ye)會(hui)引起皺(zhou)折(zhe)(zhe)和條(tiao)(tiao)紋,固化時將(jiang)壓(ya)印(yin)在(zai)(zai)復(fu)合材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)外表(biao)上(shang),終究(jiu)形成皺(zhou)折(zhe)(zhe)。
預壓實與溫度操控相結合:
根絕的(de)(de)(de)(de)經歷總結,要(yao)解(jie)決碳纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)管材外表(biao)缺點(dian)的(de)(de)(de)(de)重要(yao)一步便(bian)是在(zai)碳纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)預浸(jin)料鋪放過程中(zhong),將預壓(ya)實(shi)(shi)和(he)(he)適宜(yi)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)操(cao)(cao)控結合起來。詳細的(de)(de)(de)(de)操(cao)(cao)作要(yao)領(ling)是在(zai)鋪料過程中(zhong),每鋪放完幾層(ceng)(ceng),就在(zai)必(bi)定(ding)(ding)(ding)溫度(du)下進行與預壓(ya)實(shi)(shi),施(shi)加必(bi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力以壓(ya)緊各層(ceng)(ceng)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei),這種及時(shi)的(de)(de)(de)(de)預壓(ya)實(shi)(shi)能(neng)夠(gou)防止纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)松弛的(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)層(ceng)(ceng)堆集,在(zai)必(bi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力和(he)(he)溫度(du)等工藝條件下,掃除預浸(jin)料毛(mao)坯中(zhong)剩余的(de)(de)(de)(de)樹脂、空氣泡和(he)(he)低(di)沸點(dian)物質,使毛(mao)坯致密并根本上達(da)到(dao)預定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)厚度(du)。經過預壓(ya)實(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)毛(mao)坯在(zai)固化工序中(zhong)不需再(zai)進行吸膠,碳纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)復合資料中(zhong)的(de)(de)(de)(de)樹脂含量和(he)(he)管材的(de)(de)(de)(de)厚度(du)都能(neng)得(de)到(dao)有用的(de)(de)(de)(de)操(cao)(cao)控。
碳纖維管材的外表質量和制作(zuo)精度也是影響其(qi)應用作(zuo)用的重要(yao)因素
選用合(he)適的模具資料:
碳纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)復合資(zi)料(liao)管(guan)材(cai)對(dui)內(nei)(nei)徑尺度精度操控不(bu)嚴,但對(dui)外徑要求較(jiao)高,模(mo)(mo)具(ju)的(de)(de)挑選(xuan)對(dui)外徑尺度有(you)(you)較(jiao)大影響(xiang)。對(dui)于(yu)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)環(huan)繞工藝或者(zhe)卷制(zhi)工藝來說,因為(wei)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)環(huan)繞時受(shou)到壓(ya)緊力,要求其調集形(xing)狀根本堅持不(bu)變,因此在芯(xin)模(mo)(mo)原(yuan)資(zi)料(liao)的(de)(de)挑選(xuan)上(shang),較(jiao)好挑選(xuan)具(ju)有(you)(you)杰出剛性(xing)(xing)的(de)(de)金屬資(zi)料(liao),如鋼(gang)和(he)硬(ying)(ying)鋁(lv),鋼(gang)的(de)(de)密度和(he)硬(ying)(ying)度都(dou)比硬(ying)(ying)鋁(lv)大,但鋼(gang)的(de)(de)熱(re)膨脹(zhang)系數(shu)不(bu)及硬(ying)(ying)鋁(lv)。而高性(xing)(xing)能碳管(guan)制(zhi)品是在高溫下進行(xing)固化(hua)的(de)(de),如果(guo)采用(yong)硬(ying)(ying)鋁(lv)芯(xin)模(mo)(mo),可經過(guo)(guo)硬(ying)(ying)鋁(lv)熱(re)膨脹(zhang)發生(sheng)的(de)(de)固化(hua)內(nei)(nei)壓(ya),進步(bu)碳管(guan)的(de)(de)密度和(he)力學(xue)性(xing)(xing)能。所以在高性(xing)(xing)能碳管(guan)的(de)(de)環(huan)繞工藝中,芯(xin)模(mo)(mo)宜(yi)選(xuan)用(yong)硬(ying)(ying)鋁(lv)。為(wei)有(you)(you)用(yong)進步(bu)管(guan)材(cai)成(cheng)型(xing)的(de)(de)質(zhi)量,挑選(xuan)芯(xin)模(mo)(mo)的(de)(de)原(yuan)則是用(yong)線(xian)膨脹(zhang)系數(shu)較(jiao)大的(de)(de)彈性(xing)(xing)資(zi)料(liao)做成(cheng)型(xing)模(mo)(mo),以線(xian)膨脹(zhang)系數(shu)小(xiao)的(de)(de)鋼(gang)材(cai)作為(wei)輔助模(mo)(mo),成(cheng)型(xing)時經過(guo)(guo)彈性(xing)(xing)資(zi)料(liao)傳(chuan)遞壓(ya)力,施(shi)加壓(ya)力,實(shi)驗證明這(zhe)種辦(ban)法作用(yong)理(li)想(xiang)。
使用熱縮套管的均壓力:
除(chu)了(le)(le)上述辦法外,還(huan)能夠使(shi)(shi)用熱(re)(re)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)工(gong)藝(yi)提(ti)高碳(tan)纖維(wei)管(guan)材(cai)的(de)(de)(de)外表(biao)質量及制作精度。在(zai)高溫固(gu)化時(shi),熱(re)(re)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)資(zi)(zi)料能有用地傳遞(di)熱(re)(re)壓罐的(de)(de)(de)壓力,并均(jun)勻地消除(chu)真空袋及透氣氈的(de)(de)(de)皺折對碳(tan)纖維(wei)復(fu)(fu)合(he)(he)資(zi)(zi)料的(de)(de)(de)影響。例(li)如采(cai)用熱(re)(re)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)套管(guan)的(de)(de)(de)熱(re)(re)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)特性對復(fu)(fu)合(he)(he)資(zi)(zi)料進(jin)行均(jun)壓,在(zai)對碳(tan)纖維(wei)復(fu)(fu)合(he)(he)資(zi)(zi)料預(yu)浸料進(jin)行加熱(re)(re)時(shi),樹脂軟化,熱(re)(re)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)管(guan)在(zai)達(da)到(dao)必定的(de)(de)(de)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)短(duan)(duan)溫度后(hou)將發生縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)短(duan)(duan)變形,在(zai)口徑均(jun)勻縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)小過程中壓實了(le)(le)復(fu)(fu)合(he)(he)資(zi)(zi)料疊層塊。經過熱(re)(re)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)碳(tan)纖維(wei)復(fu)(fu)合(he)(he)資(zi)(zi)料管(guan)經封裝后(hou)再進(jin)行固(gu)化工(gong)藝(yi),固(gu)化成(cheng)型后(hou)脫模并剝離熱(re)(re)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)管(guan)。詳細挑選什么樣的(de)(de)(de)熱(re)(re)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)資(zi)(zi)料,需求根據資(zi)(zi)料的(de)(de)(de)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)短(duan)(duan)溫度、縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)短(duan)(duan)率和耐溫性等幾個(ge)參數進(jin)行綜合(he)(he)考(kao)慮。的(de)(de)(de)技術人員(yuan)著重,在(zai)熱(re)(re)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)運用中應做好(hao)以(yi)下兩個(ge)問題的(de)(de)(de)防(fang)范:一(yi)是(shi)(shi)熱(re)(re)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)時(shi)熱(re)(re)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)管(guan)的(de)(de)(de)破(po)裂;二是(shi)(shi)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)短(duan)(duan)會引起外表(biao)層纖維(wei)的(de)(de)(de)錯位。所以(yi)必定要操控好(hao)溫度,加熱(re)(re)必需要均(jun)勻,盡量使(shi)(shi)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)短(duan)(duan)進(jin)程變得緩慢,削減縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)變的(de)(de)(de)劇烈性。