碳纖維管：碳纖維管纏繞成型工藝分析

比起常用的金屬和塑料管，碳纖維管具有重量輕、強(qiáng)度高、不生銹、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)低、使用年限長(zhǎng)等特色。碳纖維管的主要成型工藝有纏繞成型、模壓成型、擠拉成型、卷管成型四種，本篇向大家詳細(xì)具體的介紹有關(guān)碳纖維管的纏繞成型工藝。

碳纖維管纏繞成型工藝是利用濕法纏繞，將浸膠后的玻璃纖維集束，在一定的張力控制下直接纏繞在芯膜上的工藝方法。在進(jìn)行纏繞時(shí)要使碳纖維管位置穩(wěn)定、不打滑，并且均勻連續(xù)的布滿芯膜表層，這需要碳纖維管按照一定的規(guī)律排布，此規(guī)律也被稱為“纏繞規(guī)律”，碳纖維管從芯膜上的某一點(diǎn)開(kāi)始，繞過(guò)芯膜再回到起點(diǎn)，在芯膜上形成一條不重復(fù)的纏繞繞型稱為標(biāo)線，纏繞規(guī)律不同其纏繞標(biāo)線也不同。纏繞規(guī)律由芯膜與繞絲頭之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系決定。纏繞線型的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)是保證碳纖維纏繞產(chǎn)質(zhì)量量的重要前提，碳纖維管的使用情況不同，其纏繞線型也不相同。據(jù)游工介紹，具體纏繞線型可細(xì)分為螺旋纏繞、環(huán)向纏繞、縱向纏繞三種，把這三種纏繞分布用不同的纏繞層上，可以提高碳纖維管的縱向及環(huán)向綜合拉伸強(qiáng)度。

1、螺旋纏繞
螺旋纏繞時(shí)，由繞絲頭引入的芯膜上的某點(diǎn)開(kāi)始，繞絲頭經(jīng)過(guò)若干次往返運(yùn)動(dòng)后，又纏回到原始的起點(diǎn)，也可以說(shuō)螺旋纏繞的基本運(yùn)動(dòng)是芯膜繞軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，繞絲頭沿芯膜軸線方向作間歇往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

2、環(huán)向纏繞
纏繞時(shí)，芯膜繞自身軸線作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，繞絲頭沿芯膜筒體軸線方向勻速移動(dòng)，芯膜每轉(zhuǎn)一周，繞絲頭移動(dòng)一個(gè)紗布寬度，如此循環(huán)性下去直至紗布帶均勻地布滿芯膜筒體段表層為止。環(huán)向纏繞的纏繞角通常在愛(ài)85—90°之間，實(shí)現(xiàn)環(huán)向纏繞的纏繞運(yùn)動(dòng)速比可以定義為單位時(shí)間內(nèi)芯膜的轉(zhuǎn)數(shù)與繞絲頭移動(dòng)距離之比。

3、縱向纏繞
縱向纏繞時(shí)繞絲頭在固定平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，芯膜繞自身的軸線慢速運(yùn)轉(zhuǎn)，繞絲頭每轉(zhuǎn)一圈，芯膜旋轉(zhuǎn)一個(gè)微小的角度，反映在芯膜表層上就是一個(gè)紗布的寬度。