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碳纤维圆管、方管较常用的制造方法是热压罐工艺

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碳纤维圆管、方管较常用的制造方法是热压罐工艺

发布日期:2018-08-28 00:00 来源:http://www.dalianyingtian.cn 点击:

除了优于钢材的强度和大比例的减重效果外,碳纤维管材的表面质量和制作精度也是影响其应用效果的重要因素。碳纤维圆管、方管较常用的制造方法是纤维缠绕法和模压-热压罐工艺,但运用这些工艺较突出的缺陷就是制造出的管材表面质量不够好,采用预浸料铺层袋压工艺制作的异型管也存在着同样的表面缺陷问题。

表面质量不仅影响到管材外观的光洁度,也影响到管材的几何尺寸以及机械装备能力,因此,提高管材质量和制造精度是碳纤维管材制造中的一大难点。

产生缺陷的原因:

碳纤维管件成品的表面缺陷主要有皱折、条纹及富胶等问题,追溯这些问题的产生主要集中在预浸料铺层这一环节,在使用碳纤维复合材料预浸料铺层时,如果不能施加足够的张力压紧预浸料叠层块,就会使得铺就的复合材料预浸料层间相对较松散,整体厚度也会超出目标管材制品的厚度。

因而,在成型工艺时,一般的处理方式是加压以压紧各层复合材料并使多余的树脂流出,但是这种加压必将带来两种收缩力。首先,碳纤维复合材料叠层块在被压紧时,管材的厚度就会随之变薄,外径变小,周长也相应减少,沿环向的纤维必然松弛,其中的碳纤维被压产生弯曲、打折;其次,在碳纤管成型过程中往往会需要在预浸料叠层块毛坯上使用一些辅助材料,如透气毡和真空袋等,这些辅助材料在压缩时也会引起皱折和条纹,固化时将压印在复合材料表面上,较终形成皱折。

预压实与温度控制相结合:

   要解决碳纤维管材表面缺陷的重要一步就是在碳纤维预浸料铺放过程中,将预压实和合适的温度控制结合起来。具体的操作要领是在铺料过程中,每铺放完几层,就在一定温度下进行与预压实,施加一定的压力以压紧各层纤维,这种及时的预压实可以防止纤维松弛的层层积累,在一定的压力和温度等工艺条件下,排除预浸料毛坯中多余的树脂、空气泡和低沸点物质,使毛坯致密并基本上达到预定的厚度。经过预压实的毛坯在固化工序中不需再进行吸胶,碳纤维复合材料中的树脂含量和管材的厚度都能得到有效的控制。

碳纤维圆管、方管较常用的制造方法是热压罐工艺

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