【讲堂】复合材料工艺详解之缠绕成型工艺(制管类)

缠绕成型工艺(制管类)

缠绕成型:将浸过树脂胶液的连续纤维或布带,按照一定规律缠绕到芯模上,然后固化脱模成为增强塑料制品的工艺过程。

1.原材料:

增强材料:无碱、中碱无捻粗纱;

树脂:双酚A型环氧树脂(常温内压容器),酚醛型环氧树脂或脂肪族环氧树脂(高温容器),不饱和聚酯树脂(管道和贮罐),双马来酰亚胺树脂(航空航天制品);

芯模:钢模或石膏模。

2.缠绕成型的分类

可分为环向缠绕、纵向缠绕和螺旋缠绕三类。

①环向缠绕

芯模绕自轴匀速转动,导丝头在筒身区间作平行于轴线方向运动。芯模转一周,导丝头移动一个纱片宽度(近似),如此循环,直至纱片均匀布满芯模筒身段表面为止。只能在筒身段进行缠绕,不能缠绕封头。

当缠绕角小于70°时,纱片宽度就要求比芯模直径还大。这也是环向缠绕的缠绕角必须大于70°的原因。

②螺旋缠绕

芯模绕自轴匀速转动,导丝头依特定速度沿芯模轴线方向往复运动。不仅在筒身段进行缠绕,也缠绕封头。纤维缠绕轨迹是由圆筒段的螺旋线和封头上与极孔相切的空间曲线所组成。

③纵向缠绕

导丝头在固定平面内作匀速圆周运动,芯模绕自轴慢速旋转。导丝头转一周,芯模转动一个微小角度,反映在芯模表面为近似一个纱片宽度。

3.线型

螺旋缠绕(环向缠绕和纵向缠绕可看做螺旋缠绕的特殊情况)时,由导丝头引入的纤维自芯模上某点开始,导丝头经过若干次往返运动后,又缠回到原来的起点上。这样,在芯模上所完成的一次(不重复)布线称为“标准线”。标准线反映缠绕规律的基本线型。

每条纱片在芯模极孔圆周上只有一个切点。在一个完整循环中,极孔周围上只有一个切点,称为单切点。而在一个完整循环中有两个以上切点的称为多切点。由于芯模匀速旋转,导丝头每次往返时间又相同,故在极孔圆周上的各切点等分极孔圆周。

4.工艺流程图

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