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碳纤维管开模定制

文章出处:致天复合材料发布时间:2019-03-25 22:20 浏览人次:

常规的碳纤维管厂家制作的碳纤维管,一般就是做常见的几种规格,可是有一些客户要求规格是不一样的,这就需要开模定制规格,不过正常开模费用都是比较贵的,如果是大批量要货的话,去开模这点费用是不算贵的呢,接下来为大家解析下开模的常见步骤。

1.内芯模具的制作

内芯模具要根据客户对碳纤维管材规格的要求进行制作,因为碳纤维缠绕时受到压紧力,要求其形状基本保持不变,因而在芯模原材料的选择上,常规是选择具有良好刚性的金属材料,如钢和硬铝,钢的密度比硬铝大,其硬度也比硬铝大,但钢的热膨胀系数不及硬铝。而高性能碳纤维管制品是在高温下进行固化的,如果采用硬铝芯模,可通过硬铝热膨胀产生的固化内压,提高碳管的密度和力学性能。所以在高性能碳管的缠绕工艺中,芯模宜选用金属材料,而硬铝则是首选材料。

芯模的筒身部分可以制成等直径,但是如果制品长度很长,同时考虑到机床的加工精度以及脱模等条件的限制,等直径的筒身部分在应用中也许会存在困难,对较长的碳纤维管制品,制作芯模时可考虑分段对接芯模,以确保制品尺寸稳定。缠绕之前要在芯膜表面涂刷脱模剂,以便于之后的脱模,但是对于高性能碳管,有机类脱模剂在固化过程中易渗入树脂中,造成制品缺陷,影响制品性能。如果在芯模表面涂覆一层含氟的脱模剂,就可以消除这种缺陷。

2.根据规格要求,设计纤维层叠方式。

首先确定要做的碳纤维管材厚度,按照厚度算出需要的层数,然后按照0°、45°、90°、-45°的顺序叠层,然后模压成型。

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3.将纤维层卷到内芯模具,opp卷制包裹。

碳纤维管的加工成型方法主要涉及以下三种:

一:缠绕成型法:将碳纤维单丝缠绕在碳纤维轴上,特别适用于制作圆柱体和空心器皿。

二:挤拉成型法:先将碳纤维完全浸润,通过挤拉除去树脂和空气,然后在炉子里固化成型,这种方法简单,适用于制备棒状、管状零件等。

三:真空袋热压法:在模具上叠层,并覆上耐热薄膜,利用柔软的口袋向叠层施加压力,并在热压罐中固化。

在碳纤维管的实际加工过程中,最基本的加工成型方法是缠绕法,这种方法易于实现机械化、自动化,比起其他方法,具有劳动条件好、劳动强度低、产品质量稳定、生产成本低等特点,所以应用十分广泛。根据成型工艺中预浸料的上料方法,可分为手动上料法和连续机械方法。缠绕线型的方法是保证碳纤维缠绕产品质量的重要前提,管道的使用情况不同,缠绕线型也不同,具体线型有环向缠绕、纵向平面缠绕和螺旋缠绕三种。在卷制厚壁管时,在正常运行时,将芯模的旋转速度适当加快,靠近壁厚度设计放慢速度,以达到设计厚度,切断胶布。然后在保持压辊压力的情况下,继续使芯模旋转1-2圈。最后提升压辊,测量管坯外径,合格后从卷管机上取出,送入固化炉中固化成型。

4.烘烤硬化,去OPP,脱芯。

将定型好的卷料从卷绕机取出,在固化炉中固化。管材固化后,去除芯模型,即可以得到复合材料缠绕管材,这个过程也叫固化脱模。在脱模过程中,车加工或钳工去除封头,再脱下制品,这有可能损及芯模表面,影响芯模的反复使用,可以利用耐高温胶粘剂补平或者焊接再磨削到位。

5.经过多道工序进行打磨、抛光。

初步完成的碳纤维管还需要进一步加工,首先根据成品的规格,将半成品的两端多余部分去除,形成统一整齐的切面,然后经过专业打磨机和人工手工打磨、抛光,才能形成光滑而有光泽的表面。

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