Достижение высокой кольцевой прочности композитных профилей при использовании тянущей намотки.

Ориентация волокон в композитном профиле оказывает существенное влияние на его механические свойства. Типичное выравнивание является однонаправленным, при котором арматура выравнивается в продольном направлении профиля и обеспечивает хорошую осевую прочность. Армирование поперечной намоткой повышает поперечную жесткость и прочность. Также используются ткани, которые обычно обеспечивают выравнивание на +/- 45 или +/- 90 градусов. Чтобы облегчить это, обычно используются популярные технологии производства, такие как намотка накаливания и предварительно пропитанные материалы (препрег).

Препрег и накальная намотка

Препрег достигает кольцевой прочности за счет пропитки волокон (обычно тканей) эпоксидной смолой и накручивания полученного материала вокруг стальной оправки для отверждения. Это похоже на намотку нитей, при которой волокна наматываются на стальную оправку в поперечном направлении, выравнивая волокна по желаемому рисунку или под нужным углом.

Оба процесса позволяют производителям точно контролировать соотношение волокна к смоле и толщину слоя, но часто требуют более длительных и энергоемких процессов отверждения, включающих этапы нагрева или охлаждения. В сочетании с большим количеством операций, выполняемых вручную в процессе намотки, этот метод лучше подходит для производства толстых трубок большого диаметра.

Помимо технических соображений, немаловажным фактором является стоимость. Поскольку как намотка накаливания, так и прокатка препрега требуют ручных процессов, а не методов непрерывного производства, таких как пултрузия и тянущая намотка, они часто требуют высоких затрат на рабочую силу и ресурсы, а для производства эквивалентных композитных профилей может потребоваться больше времени.

Это заставляет многие отрасли обращаться к другим, более экономически эффективным процессам изготовления композитных профилей с высокой кольцевой прочностью, что важно, например, в телескопических опорах, где необходимо фиксировать трубы, сжимая поверхность замками, создавая кольцевое напряжение на трубка.

Рассмотрение возможности намотки для обеспечения высокой прочности обручей.

Как и пултрузия, тянущая намотка предполагает протягивание волокон через ванну со смолой и нагретую матрицу для отверждения до получения желаемого профиля. Однако основное отличие состоит в том, что некоторые волокна перед протягиванием через нагретую фильеру спирально наматываются на оправку в поперечном направлении. Хотя тянущая намотка ничем не отличается от намотки накаливания, она позволяет лучше контролировать размещение и натяжение волокон, что приводит к более равномерной и предсказуемой прочности обручей.

Протяжная намотка особенно полезна для производства тонкостенных композитов с высокой кольцевой прочностью, поскольку она позволяет точно контролировать тонкий поперечный слой волокна. Это достигается за счет сочетания однонаправленного выравнивания волокон со спиральной намоткой, что дает возможность управлять волокнами от 0 до почти 90 градусов. Кроме того, тянущая намотка отличается высокой степенью автоматизации и повторяемости, что обеспечивает крупносерийное и конкурентоспособное производство в рамках единого поточного производственного процесса.

Exel Composites специализируется на технологиях непрерывного производства, таких как тянущая намотка, и сочетает этот опыт с дальновидным и совместным подходом. Например, Exel будет обсуждать варианты и возможности с клиентом на протяжении всего процесса разработки, гарантируя, что дизайн и разработка продукта оптимизированы для конкретных требований каждого конкретного клиента. Это позволяет компании совместно с вами разработать оптимальную композитную трубку с высокой кольцевой прочностью для вашего применения, предоставляя вам легкое и экономичное решение без ущерба для механических характеристик.