碳纖維輥筒的外表質(zhì)量和制作精度也是影響其應(yīng)用作用的重要因素

    除了優(yōu)于鋼材的強(qiáng)度和大比例的減重作用外，碳纖維管材的外表質(zhì)量和制作精度也是影響其應(yīng)用作用的重要因素。碳纖維圓管、方管常用的制作辦法是纖維環(huán)繞法和模壓-熱壓罐工藝，但運(yùn)用這些工藝突出的缺點(diǎn)便是制作出的管材外表質(zhì)量不夠好，采用預(yù)浸料鋪層袋壓工藝制作的異型管也存在著同樣的外表缺點(diǎn)問(wèn)題。外表質(zhì)量不僅影響到管材外觀的光潔度，也影響到管材的幾許尺度以及機(jī)械裝備才能，因此，進(jìn)步管材質(zhì)量和制作精度是碳纖維管材制作中的一大難點(diǎn)。

    總結(jié)出幾個(gè)應(yīng)對(duì)該類問(wèn)題的解決辦法。

    發(fā)生缺點(diǎn)的原因：

    碳纖維管件成品的外表缺點(diǎn)首要有皺折、條紋及富膠等問(wèn)題，追溯這些問(wèn)題的發(fā)生首要集中在預(yù)浸料鋪層這一環(huán)節(jié)，在運(yùn)用碳纖維復(fù)合資料預(yù)浸料鋪層時(shí)，如果不能施加滿足的張力壓緊預(yù)浸料疊層塊，就會(huì)使得鋪就的復(fù)合資料預(yù)浸料層間相對(duì)較松散，全體厚度也會(huì)超出目標(biāo)管材制品的厚度。因此，在成型工藝時(shí)，一般的處理方式是加壓以壓緊各層復(fù)合資料并使剩余的樹(shù)脂流出，可是這種加壓必將帶來(lái)兩種縮短力。首先，碳纖維復(fù)合資料疊層塊在被壓緊時(shí)，管材的厚度就會(huì)隨之變薄，外徑變小，周長(zhǎng)也相應(yīng)削減，沿環(huán)向的纖維必然松弛，其間的碳纖維被壓產(chǎn)生曲折、打折;其次，在碳纖管成型過(guò)程中往往會(huì)需求在預(yù)浸料疊層塊毛坯上運(yùn)用一些輔助資料，如透氣氈和真空袋等，這些輔助資料在壓縮時(shí)也會(huì)引起皺折和條紋，固化時(shí)將壓印在復(fù)合材料外表上，終究形成皺折。

    預(yù)壓實(shí)與溫度操控相結(jié)合：

    根絕的經(jīng)歷總結(jié)，要解決碳纖維管材外表缺點(diǎn)的重要一步便是在碳纖維預(yù)浸料鋪放過(guò)程中，將預(yù)壓實(shí)和適宜的溫度操控結(jié)合起來(lái)。詳細(xì)的操作要領(lǐng)是在鋪料過(guò)程中，每鋪放完幾層，就在必定溫度下進(jìn)行與預(yù)壓實(shí)，施加必定的壓力以壓緊各層纖維，這種及時(shí)的預(yù)壓實(shí)能夠防止纖維松弛的層層堆集，在必定的壓力和溫度等工藝條件下，掃除預(yù)浸料毛坯中剩余的樹(shù)脂、空氣泡和低沸點(diǎn)物質(zhì)，使毛坯致密并根本上達(dá)到預(yù)定的厚度。經(jīng)過(guò)預(yù)壓實(shí)的毛坯在固化工序中不需再進(jìn)行吸膠，碳纖維復(fù)合資料中的樹(shù)脂含量和管材的厚度都能得到有用的操控。

    碳纖維管材的外表質(zhì)量和制作精度也是影響其應(yīng)用作用的重要因素    

    選用合適的模具資料：

    碳纖維復(fù)合資料管材對(duì)內(nèi)徑尺度精度操控不嚴(yán)，但對(duì)外徑要求較高，模具的挑選對(duì)外徑尺度有較大影響。對(duì)于纖維環(huán)繞工藝或者卷制工藝來(lái)說(shuō)，因?yàn)槔w維環(huán)繞時(shí)受到壓緊力，要求其調(diào)集形狀根本堅(jiān)持不變，因此在芯模原資料的挑選上，較好挑選具有杰出剛性的金屬資料，如鋼和硬鋁，鋼的密度和硬度都比硬鋁大，但鋼的熱膨脹系數(shù)不及硬鋁。而高性能碳管制品是在高溫下進(jìn)行固化的，如果采用硬鋁芯模，可經(jīng)過(guò)硬鋁熱膨脹發(fā)生的固化內(nèi)壓，進(jìn)步碳管的密度和力學(xué)性能。所以在高性能碳管的環(huán)繞工藝中，芯模宜選用硬鋁。為有用進(jìn)步管材成型的質(zhì)量，挑選芯模的原則是用線膨脹系數(shù)較大的彈性資料做成型模，以線膨脹系數(shù)小的鋼材作為輔助模，成型時(shí)經(jīng)過(guò)彈性資料傳遞壓力，施加壓力，實(shí)驗(yàn)證明這種辦法作用理想。

    使用熱縮套管的均壓力：

    除了上述辦法外，還能夠使用熱縮工藝提高碳纖維管材的外表質(zhì)量及制作精度。在高溫固化時(shí)，熱縮資料能有用地傳遞熱壓罐的壓力，并均勻地消除真空袋及透氣氈的皺折對(duì)碳纖維復(fù)合資料的影響。例如采用熱縮套管的熱縮特性對(duì)復(fù)合資料進(jìn)行均壓，在對(duì)碳纖維復(fù)合資料預(yù)浸料進(jìn)行加熱時(shí)，樹(shù)脂軟化，熱縮管在達(dá)到必定的縮短溫度后將發(fā)生縮短變形，在口徑均勻縮小過(guò)程中壓實(shí)了復(fù)合資料疊層塊。經(jīng)過(guò)熱縮工藝的碳纖維復(fù)合資料管經(jīng)封裝后再進(jìn)行固化工藝，固化成型后脫模并剝離熱縮管。詳細(xì)挑選什么樣的熱縮資料，需求根據(jù)資料的縮短溫度、縮短率和耐溫性等幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行綜合考慮。的技術(shù)人員著重，在熱縮工藝的運(yùn)用中應(yīng)做好以下兩個(gè)問(wèn)題的防范：一是熱縮時(shí)熱縮管的破裂;二是縮短會(huì)引起外表層纖維的錯(cuò)位。所以必定要操控好溫度，加熱必需要均勻，盡量使縮短進(jìn)程變得緩慢，削減縮變的劇烈性。