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碳纤维缠绕成型的优点及适用领域

澳门赌搏网站大全:2017-02-13 13:54阅读次数:
  缠绕成型是将纤维束(通常浸有树脂)缠绕在一个旋转的芯模上。这种工艺已经发展出许多变化,包括在线浸润、预浸料缠绕和热塑性缠绕(在适当加热的情况下)。由于缠烧时纤维是张紧的,所以纤维只能走最短路径(无面内曲率)。这就限制了纤维的取向,例如,在一个锥体环向缠绕纤维时纤维总要滑脱,这是因为此时的最短线曲率不为零。
 
碳纤维材料摩托车油箱
(图示:碳纤维材料摩托车油箱)
 
  纤维缠绕成型的特点
 
  (1)由于纤维是加张力后卷缠的,所以制品中纤维含量高,最高可达80%较高。其比强度高于钦合金。致使制品强度
 
  (2)通过改变纤维方向,可制得各向强度相同和相异的制品,便于确保制品质量的稳定性。幻忆
 
  (3)可制得内表面光滑,质量好的制品。
 
  (4)此法生产效率较高,适于大批量生产。其缺点是制品强度方向性比较明显,层间剪切强度低,对加工设备性能要求较高。
 
  尽管缠绕成型非常适合回旋对称结构,但也可以制造出许多形状复杂的零件,包括工字梁、般壳,翼形等。但这需要待殊的工艺步骤,而且在缠绕锥形零件时会导致厚度的不均匀性,脱去模芯是另一个问题,由此也引出许多有创造性的解决方案。包括可碎模具,可溶模具和可拆卸模具等。零件通常在烘箱中固化因而空隙率较高(一般为3%,而手工铺放工艺的体孔隙率小于1%)而且表面光洁度差,在固化过程中采用热收缩包紧或加压的办法可以在某种程度上解决这个问题,缠绕成型大量用于火箭发动机罩、管材、压力容器或类似形状制品的制造,而且是先进复合材料中生产效率最高的制造技术之一(50kg/h)。
 
  另外在在国防工业中,可用于制造导弹壳体、火箭发动机壳体、枪炮管等。这些制品大都以高性能纤维为增强材料,树脂基体以环氧树脂居多。而民用工业中则采用价格便宜的无碱玻璃粗纱,基体树脂以不饱和聚醋代替环氧树脂,并简化缠绕设备以利于高速生产。特别是在国内防腐领域,主要用此成型法生产管道、容器、贮槽等制品,可用于油田、炼油厂和化工厂,以部分代替不锈钢使用,具有防腐、轻便、耐久和维修方便等优点。

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