1. Inleiding tot het buizenwikkelproces
In deze handleiding leer je hoe je met behulp van het buiswikkelproces buisvormige structuren kunt maken van koolstofvezelprepregs op een buiswikkelmachine, waarmee je zeer sterke structuren produceert.koolstofvezelbuizenDit proces wordt veelvuldig gebruikt door fabrikanten van composietmaterialen.
Als u buizen met parallelle zijden of een continue tapsheid wilt produceren, is het buiswikkelproces de ideale keuze. U hebt alleen een metalen doorn van de juiste afmetingen en een oven nodig om op maat gemaakte koolstofvezelbuizen te creëren die aan uw specifieke eisen voldoen.
Voor complexe koolstofvezelbuizen, zoals stuurstangen of ingewikkelde buisvormige frameconstructies zoals verende voorvorken of fietsframes, is de splitmaltechnologie de voorkeursmethode. We laten nu zien hoe u de splitmaltechnologie kunt gebruiken om deze complexe koolstofvezelbuizen te produceren.
2. Verwerking en voorbereiding van metalen doornen
- Het belang van metalen doornen
Voordat met het wikkelproces van de buizen wordt begonnen, is de eerste stap het voorbereiden van de metalen mallen. De metalen mallen moeten overeenkomen met de binnendiameter van de buizen, en een glad oppervlak en een geschikte voorbehandeling zijn cruciaal. Bovendien moeten de metalen mallen een juiste voorbehandeling ondergaan, zoals reinigen en het aanbrengen van een lossingsmiddel, om het daaropvolgende ontvormingsproces te vereenvoudigen.
Tijdens het wikkelproces van de buis speelt de metalen doorn een cruciale rol, omdat deze de buis moet ondersteunen.koolstofvezel prepregOm een soepele wikkeling te garanderen, is het essentieel om van tevoren een metalen doorn van de juiste maat te prepareren. Aangezien de koolstofvezel rond het buitenoppervlak van de doorn wordt gewikkeld, moet de buitendiameter van de doorn overeenkomen met de binnendiameter van de te produceren koolstofvezelbuis.
- Het vrijgavemiddel toepassen
Losmiddelen verminderen wrijving en zorgen voor een soepele ontvorming; ze moeten gelijkmatig op het oppervlak van de mal worden aangebracht. Nadat de metalen mal is voorbereid, is de volgende stap het aanbrengen van het losmiddel. Veelgebruikte losmiddelen zijn siliconenolie en paraffine, die de wrijving tussen de koolstofvezel en de metalen mal effectief verminderen.
Zorg ervoor dat de voorbereide metalen mal grondig schoon is en het oppervlak zo glad mogelijk is, zodat het product er gemakkelijk uit te halen is. Breng vervolgens het lossingsmiddel gelijkmatig aan op het oppervlak van de mal.
3. Bereiding van koolstofvezelprepreg
- Soorten en voordelen van prepreg
Alleen koolstofvezelprepregs voldoen aan de hoge eisen voor wikkelnauwkeurigheid en gebruiksgemak. Hoewel andere soorten versterkingsmaterialen, zoals met epoxy geïmpregneerde droge weefsels, theoretisch in het wikkelproces gebruikt zouden kunnen worden, voldoen in de praktijk alleen koolstofvezelprepregs aan de hoge eisen voor precisie en gebruiksgemak in dit proces.
In deze handleiding gebruiken we een specifieke prepreg-laagmethode om de prestaties van de slang te verbeteren.
- Ontwerp van prepreg-lay-outs
Aan de binnenzijde van de buis wordt een laag geweven prepreg aangebracht, gevolgd door meerdere lagen unidirectionele prepreg, en tot slot nog een laag geweven prepreg aan de buitenzijde. Deze opbouw benut de voordelen van de vezeloriëntatie van geweven prepreg langs de 0°- en 90°-assen optimaal, waardoor de prestaties van de buis aanzienlijk worden verbeterd. De meeste unidirectionele prepregs die langs de 0°-as zijn aangebracht, verlenen de buis een uitstekende longitudinale stijfheid.
4. Processtroomschema voor het wikkelen van pijpen
- Voorbereiding vóór het wikkelen
Na het voltooien van het ontwerp voor de prepreg-layup, gaat het proces verder met het wikkelen van de buis. Bij de prepreg-bewerking worden de PE-folie en het lossingspapier verwijderd en worden geschikte overlappingsgebieden gereserveerd. Deze stap is cruciaal voor een soepel verloop van de daaropvolgende wikkelprocessen.
- Details van het wikkelproces
Tijdens het wikkelproces is het essentieel om te zorgen voor een soepele wikkeling van de prepregs, waarbij de as van de metalen kern stabiel wordt geplaatst en de kracht gelijkmatig wordt uitgeoefend. De as van de metalen kern moet stabiel aan de rand van de eerste laag prepregs worden geplaatst, zodat een gelijkmatige krachtverdeling wordt gegarandeerd.
Tijdens het oprollen kunnen aan de uiteinden extra prepregs worden aangebracht om het verwijderen van het product tijdens het ontvormen te vergemakkelijken.
- BOPP-folieverpakking
Naast prepreg kan ook BOPP-folie worden gebruikt voor het omwikkelen. BOPP-folie verhoogt de consolidatiedruk, beschermt en sluit de prepreg af. Bij het aanbrengen van BOPP-folie is het cruciaal om te zorgen voor voldoende overlap tussen de tapes.
5. Uithardingsproces in de oven
- Uithardingstemperatuur en -tijd
Nadat het prepreg-materiaal, versterkt met koolstofvezels, strak is ingepakt, wordt het in de oven geplaatst om uit te harden. Temperatuurregeling is cruciaal tijdens het uitharden in de oven, aangezien verschillende prepregs verschillende uithardingsomstandigheden vereisen. Deze stap is essentieel voor het waarborgen van de materiaalstabiliteit en het verbeteren van de prestaties.
Door de hoge temperatuur in de oven,koolstofvezelen de harsmatrix reageren volledig met elkaar, waardoor een robuust composietmateriaal ontstaat.
6. Verwijdering en verwerking
Na het verwijderen van de BOPP-folie kan het uitgeharde product worden verwijderd. De BOPP-folie kan na uitharding worden verwijderd. Indien nodig kan het uiterlijk worden verbeterd door schuren en schilderen. Voor een verdere esthetische verbetering kunnen aanvullende afwerkingsprocessen zoals schuren en schilderen worden uitgevoerd.
Geplaatst op: 11 augustus 2025
