Намотување на влакна

Filament winding Filament winding е фабричка техника за правење на структури од композитен материјал. Процесот вклучва превиткување на жици под варијабилна количина на притисок над male калап или мандрел. Мандрелот ротира додека носачот се движи хоризонтално, положуваќи влакна по бараниот шаблон. Најчести filaments од карбонатни или стаклени влакна и се прекриени со синтетичка смолна обвивка додека се залемувани. Откако мандрелот е целосно прекриен со бараната дебелина, мандарелот е пренесен во печка за да се стврдне синтетичката смолна обвивка. Откако покривката ќе се стврдне, мандрелот е отстранет, оставаќи го крајниот продукт hollow. Filament winding има прилагодлива употреба во роботиката каде што притисокот на филаментите може да биде попрецизно контролиран. Filaments на кои се дејствувало со поголема тензија резултираат во конечен продукт со поголема крутост и сила; дејство со помал притисок резултира со поголема флексибилност. Ориентацијата на филментите може исто така да биде прецизно контролирана така што секој од сукцесивните слоеви е подреден или ориентиран различно од предходниот. Аголот под кој е поставено влакното ги одредува спецификациите на конечниот производ. Прескок од голем агол ќе резултира во сила на рушење, додека шаблон со помали агли на поставување на влакната (уште познат како затворен или кружен) ќе придонеси за поголема растеглива силе. Продуктите кои се моментално произведени користејќи ја оваа технига варираат од палки за голф, цевки, весла, шпици од велосипеди, трупови на авиони, а има и голема употреба во бродоградвена индустрија во однос на носачи и слично. Fiberglass Laminating Filament winding исто така може да биде опишан како производство на делови со високи волуменски фракции на влакната и контролирана влакненска ориентација.Влакната се потопени во смола каде што се обложени со лесни или потешки реактанти. Импрегнираните tows тогаш се буквално повредени околу мандрелот, во контролиран модел за формирање на обликот на делот.После намотунањето смолата е извадена , типично користејќи топлина.Калапите можат да бидат избришани или може да биде оставен како интегрална компонента на делот. Овој процес е примарно користен за шупливи , главно кружни или овални секционирани , компоненти , како цевки и тенкови.Садови под притисок , цевки и погонски осовини сите се произведени користејќи filament winding. Тоа е комбинирано со други влакненски апликациски методи како hand layup, pultrusion , и плетење.Тампонирањето е преку влакненската тензија и смолната содржина е главно(Rosato, D.V.) , мерило. Влакната може да се импрегнирани со смола пред намотувањето,(влажно намотување), претходно импрегнирани ( суво намотување ) или пост-импрегнирани.Влажното намотунање има предности во ниската цена на материјалите со долг рок на траење и низок вискозитет. Пред-импрегнираните системи произведуваат делови со поконзистентна смолна содржина и често може да бидат побрзо wound.

Материјали Стакленото влакно е влакно најчесто користено за filament winding , јаглерод и арамидни влакна се исто така користени.Повеќето висока критична воздушна јачина на структурите се произведени со епоксидни смоли или со поевтин полиестер резервиран за повеќето други апликации.Способноста да се користи континуирано зајакнување без никакви паузи или приклучувања е дефинитивно предност , како што има висока волуменска фракција , пристапни се околу 60% до 80%.Само внатрешната површина на filament wound структура ќе бидат мазни , освен ако секундарната операција е изведена на надворешната површина.Компонентата е нормално излечена на висока температура пред отстранувањето на мандрелот.Завршувањето на операциите како што се обработка или дробење обично не се неопходни. (Furness, J., Azom.com).

Опции • Смолни обвивки: epoxy, polyester, vinylester, phenolic. • Влакна: Стаклени, aramid, карбидни и борови. Влакната се користат директно од фабрика без претходна обработка. • Јадра: Билокои, иако компонентите се најцесто едно слојни.

Процес • Користи продолжена должина на затегнатоста на влакното, roving, или макара. • Резултира во повеќе материјали со голема сила-во тежина. • Бара термално заштитување на работните делови. • Шаблоните можат да бидат во должина, периферни или хеликални.

Производители • PCT [2 • PLP Comp • Scorpius Space Launch Company (SSLC) Производители на машини за filament winding:

Mikrosam A.D. 

Референци 1. ^ Todd, Robert H. "Manufacturing Processes Reference Guide." Industrial Press Inc. New York. 1994. Pg. 228 2. ^ PCT 3. ^ PLP Comp 4. ^ SSLC 5. ^ Mikrosam