碳纤维卷管成型工艺有何难点?
碳纤维管给现代工业制造领域带来了更多的性能提升,造纸、纺织、印刷、新能源等产业都在积极探索轻量化发展的道路,碳纤维管或许成为非常重要的助力。碳纤维管的制造工艺有好几种,其中卷制工艺生产的碳纤维管性能突出一个稳定,来看看碳纤维卷管成型工艺具体有哪些步骤和难点吧。
碳纤维卷管成型工艺的整个过程介绍
碳纤维卷管是将铺层好的碳纤维预浸料进行卷制成型的一道工艺,卷制碳纤维管的加工流程中,需要先设计好图纸,然后制作模具,原理其实就是采用卷管机上的热辊,促使预浸料软化,熔化预浸料上的树脂胶黏剂,然后依靠热辊的旋转,利用热辊和芯模之间的摩擦,将预浸料卷到芯模上的过程。
1、毛坯制备:制作碳纤维管前先设计确认好图纸,并制作钢制模具,再将合理铺叠的碳纤维预浸料卷制在模具上,利用卷管机卷制可以较好的压实,排除空隙,之后放入热压罐中加热加压固化,利用脱模机成功脱模后就得到了碳纤维管毛坯件。
2、外圆和断面处理:脱模下来的碳纤维管需要经过外圆和断面的处理,先利用切割设备切出两端多余的部分,利用cnc机床等设备对碳纤维管毛坯件进行处理,消除气泡、白点、凸起和凹坑等问题。
3、外观表面处理:主要是对碳纤维管进行精细加工,包含喷漆和打磨,油漆有哑光或亮光可选。一般按照喷漆、粗磨、再次喷漆、粗磨、精磨这样的工序完成,喷漆和粗磨这2个环节需要重复多次才能达到实际的需求。
碳纤维卷管成型工艺有何难点?
碳纤维卷管成型过程需要经过十数道工序,其中有一些工序需要人工来完成,如铺层,就需要工人具有丰富的加工经验,否则碳纤维管的性能可能会受到影响。
1、铺层方向角度不能乱:碳纤维预浸料的铺层就是非常重要且容易出错的环节,为了提高碳纤维辊的多向异性,需要多方向铺层,而且单一方向的铺层厚度需要控制在4层之内。这样做还可以尽量减少层间的空隙,让碳纤维预浸料预压实。
2、脱模剂不能少:铺叠好的碳纤维预浸料在卷制前,需要在模具外侧和预浸料内侧刷上脱模剂,因为在热压罐中固化时,树脂会粘连在模具上,后续脱模不顺利,导致碳纤维辊表面损伤,那这根碳纤维辊就直接报废了。
3、成型过程得控制好:碳纤维辊在热压罐中加温加压固化成型时,需要精确的掌控温度、压力和时间,否则碳纤维辊内部树脂凝固不充分,会严重降低碳纤维辊的力学性能。
碳纤维卷管成型工艺并不复杂,但是却存在不小的难度,因此对厂家的设备、人员、技术来说还是有不小考验的。即便是经验非常丰富的碳纤维管厂家,也会生产出不合格的碳纤维管,而经验只会让良品率有所提升。
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