۱. مقدمه‌ای بر فرآیند سیم‌پیچ لوله
از طریق این آموزش، شما یاد خواهید گرفت که چگونه از فرآیند پیچاندن لوله برای تشکیل سازه‌های لوله‌ای با استفاده از الیاف کربن پیش‌آغشته روی دستگاه پیچاندن لوله استفاده کنید و در نتیجه لوله‌هایی با استحکام بالا تولید کنید.لوله‌های فیبر کربنیاین فرآیند معمولاً توسط تولیدکنندگان مواد کامپوزیتی استفاده می‌شود.
اگر مایل به تولید لوله‌هایی با اضلاع موازی یا مخروطی پیوسته هستید، فرآیند پیچاندن لوله انتخاب ایده‌آلی است. تنها چیزی که نیاز دارید یک مندرل فلزی با اندازه مناسب و یک کوره برای ایجاد لوله‌های فیبر کربنی سفارشی متناسب با نیازهای خاص شما است.
برای لوله‌های فیبر کربنی با شکل پیچیده، مانند دسته فرمان یا ساختارهای قاب لوله‌ای پیچیده‌تر مانند چنگال‌های سیستم تعلیق یا قاب دوچرخه، فناوری قالب‌گیری شکافی روش ارجح است. اکنون نحوه استفاده از فناوری قالب‌گیری شکافی را برای تولید این لوله‌های فیبر کربنی پیچیده نشان خواهیم داد.
۲. پردازش و آماده‌سازی مندرل‌های فلزی
- اهمیت مندرل‌های فلزی
قبل از شروع فرآیند پیچاندن لوله، اولین قدم آماده‌سازی مندرل‌های فلزی است. مندرل‌های فلزی باید با قطر داخلی لوله‌ها مطابقت داشته باشند و صافی سطح و پیش‌عملیات مناسب آنها بسیار مهم است. علاوه بر این، مندرل‌های فلزی باید پیش‌عملیات مناسبی مانند تمیز کردن و استفاده از یک عامل رهاساز را انجام دهند تا فرآیند جداسازی بعدی از قالب ساده شود.
در طول فرآیند سیم‌پیچ لوله، مندرل فلزی نقش حیاتی ایفا می‌کند زیرا باید از ... پشتیبانی کند.پیش‌آغشته فیبر کربنبرای اطمینان از پیچیدن روان. بنابراین، تهیه اندازه مناسب مندرل فلزی از قبل ضروری است. از آنجایی که فیبر کربن به دور سطح بیرونی مندرل پیچیده می‌شود، قطر بیرونی مندرل باید با قطر داخلی لوله فیبر کربنی که قرار است تولید شود، مطابقت داشته باشد.
- اعمال عامل رهاسازی
عوامل رهاسازی، اصطکاک را کاهش داده و خروج روان قطعه از قالب را تضمین می‌کنند؛ این عوامل باید به طور یکنواخت روی سطح مندرل اعمال شوند. پس از آماده‌سازی مندرل فلزی، مرحله بعدی اعمال عامل رهاسازی است. عوامل رهاسازی رایج شامل روغن سیلیکون و پارافین هستند که به طور مؤثر اصطکاک بین فیبر کربن و مندرل فلزی را کاهش می‌دهند.
روی مندرل فلزی آماده شده، باید مطمئن شویم که کاملاً تمیز و سطح آن تا حد امکان صاف است تا جداسازی روان محصول از قالب تسهیل شود. متعاقباً، عامل جداکننده باید به طور یکنواخت روی سطح مندرل اعمال شود.
۳. تهیه پیش‌آغشته الیاف کربن
- انواع و مزایای پیش آغشته
فقط پیش‌آغشته‌های فیبر کربنی الزامات بالای دقت سیم‌پیچ و سهولت جابجایی را برآورده می‌کنند. اگرچه از نظر تئوری می‌توان از انواع دیگر مواد تقویت‌کننده، مانند پارچه‌های خشک آغشته به اپوکسی، در فرآیند سیم‌پیچ استفاده کرد، اما در عمل، فقط پیش‌آغشته‌های فیبر کربنی می‌توانند الزامات بالای دقت و سهولت جابجایی را در این فرآیند برآورده کنند.
در این آموزش، ما از یک روش لایه‌بندی پیش‌پرگ خاص برای افزایش عملکرد لوله استفاده می‌کنیم.
- طراحی لایه گذاری پیش آغشته
یک لایه از پیش‌آغشته بافته شده در قسمت داخلی لوله قرار می‌گیرد، به دنبال آن چندین لایه از پیش‌آغشته تک جهته قرار می‌گیرد و در نهایت یک لایه دیگر از پیش‌آغشته بافته شده در قسمت خارجی لوله اعمال می‌شود. این طراحی لایه‌گذاری به طور کامل از مزایای جهت‌گیری الیاف پیش‌آغشته بافته شده در محورهای 0 درجه و 90 درجه بهره می‌برد و عملکرد لوله را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. اکثر پیش‌آغشته‌های تک جهته که در محور 0 درجه قرار می‌گیرند، سفتی طولی عالی به لوله می‌دهند.
4. جریان فرآیند سیم پیچی لوله
- آماده سازی قبل از سیم پیچی
پس از تکمیل طراحی لایه‌بندی پیش‌پرگ، فرآیند به فرآیند پیچاندن لوله می‌رسد. پردازش پیش‌پرگ شامل حذف فیلم PE و کاغذ جداکننده و حفظ نواحی همپوشانی مناسب است. این مرحله برای اطمینان از پیشرفت روان فرآیندهای پیچاندن بعدی بسیار مهم است.
- جزئیات فرآیند سیم پیچی
در طول فرآیند سیم‌پیچ، ضروری است که از سیم‌پیچ روان پیش‌پرده‌ها اطمینان حاصل شود، به طوری که محور هسته فلزی به طور ثابت قرار گرفته و نیرو به طور یکنواخت اعمال شود. محور هسته فلزی باید به طور ثابت در لبه اولین لایه پیش‌پرده‌ها قرار گیرد تا از اعمال یکنواخت نیرو اطمینان حاصل شود.
در طول سیم‌پیچ، می‌توان پیش‌پرگ‌های اضافی را در انتها پیچید تا حذف محصول در حین جداسازی از قالب تسهیل شود.
- بسته بندی فیلم BOPP
علاوه بر پیش آغشته، می‌توان از فیلم BOPP نیز برای بسته‌بندی استفاده کرد. فیلم BOPP فشار تراکم را افزایش می‌دهد، از پیش آغشته محافظت می‌کند و آن را آب‌بندی می‌کند. هنگام استفاده از فیلم بسته‌بندی BOPP، اطمینان از همپوشانی کافی بین نوارها بسیار مهم است.
۵. فرآیند پخت در فر
- دما و زمان پخت
پس از بسته‌بندی محکم مواد تقویت‌شده با الیاف کربن پیش‌آغشته، آن را برای پخت به کوره می‌فرستند. کنترل دما در طول پخت در کوره بسیار مهم است، زیرا پیش‌آغشته‌های مختلف شرایط پخت متفاوتی دارند. این مرحله برای اطمینان از پایداری مواد و افزایش عملکرد بسیار مهم است.
از طریق محیط با دمای بالا در فر،فیبر کربنو ماتریس رزین به طور کامل واکنش نشان می‌دهند و یک ماده کامپوزیت قوی تشکیل می‌دهند.
۶. حذف و پردازش
پس از برداشتن فیلم بسته‌بندی BOPP، می‌توان محصول پخته‌شده را جدا کرد. فیلم BOPP را می‌توان پس از پخت جدا کرد. در صورت لزوم، ظاهر را می‌توان از طریق سنباده‌زنی و رنگ‌آمیزی بهبود بخشید. برای بهبود زیبایی‌شناسی بیشتر، می‌توان فرآیندهای تکمیلی اضافی مانند سنباده‌زنی و رنگ‌آمیزی را انجام داد.
زمان ارسال: ۱۱ آگوست ۲۰۲۵
