机械成形工艺 概念: 机械缠绕成形工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维或纤维布、带,按照一定规律缠绕到芯模上,制作成复合树脂材料制品的工艺过程。图15 缠绕分类 1. 干法缠绕:选用预浸纱带或布带,在缠绕机上经加热软化至粘流后缠绕到芯模上。 2. 湿法缠绕:将无捻粗纱或布带,浸渍树脂胶液后直接缠绕到芯模上。 3. 半干法缠绕:将无捻粗纱或布带,浸渍树脂胶液,预烘后随即缠绕到芯模上。
纤维材料的选择 1. 航空和航天制品多选用性能优异的炭纤维和Kevlar纤维; 2. 满足制品的性能要求; 3. 纤维都必须进行表面处理,以改善与树脂基体的浸润性和粘附性; 4. 与树脂浸渍性好,浸透速度快; 5. 多股纤维张力均匀; 树脂材料的选用要求 树脂基体的选择,决定复合材料玻璃钢制品的工艺性、耐热性和抗老化及抗腐蚀等性能。 1. 工艺性好,粘度和适用期是最重要的工艺特性,其次是凝胶时间和流动性; 2. 树脂基体的断裂伸长率与增强材料相匹配,方能获得满意的力学性; 3. 固化收缩率低和毒性、刺激性小; 缠绕规律 缠绕规律是指:纱片均匀稳定连续排布在芯模表面以及芯模与导丝头间运动关系的规律。 缠绕线型的要求: 1. 纤维既不重叠,又不离缝,均匀连续布满芯模表面; 2. 纤维在芯模表面确保稳定,不打滑。
环向缠绕:即沿芯模圆周方向的缠绕。缠绕时,芯模绕自身轴线作均速转动,导丝头在平行于轴线方向筒身区间运动。芯模每转一周,导丝头移动一个纱片宽度,按此循环,直至纱片布满芯模筒身段表面为止。 特点:缠绕只能在筒身段进行,不能缠封头。和邻纱之间相接而不相交,其缠绕角在85°~90°之间。图19
旋转缠绕:又称测地线缠绕,芯模绕自身轴线均速转动,导丝头按一定的速比要求沿轴线方向往复运动。芯模的筒身和封头上就实现了交叉缠绕。其缠绕角一般为45°~70°。 特点:每条纤维都对应于极孔圆周上的一个切点,相同方向邻近纱片之间相接而不相交,不同方向的纤维则相交不相连。图20
纵向缠绕:又称平面缠绕,导丝头在固定平面内做均速圆周运动,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的宽度。纱片依次连续缠绕到芯模上,各纱片均与极孔相切,相互紧挨着而不交叉。缠绕轨迹近似一个平面单圆封闭曲线。图21
缠绕设备很简单,有立式、卧式,用计算机控制小车还相交叉、圈数,有固定程序,网上有卖的,小型的价格上万元。也有手动的,非常简单,价格自然更低。 简易机械引信
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