Análisis y aplicación del proceso de bobinado de FRP.

El bobinado de fibra es uno de los procesos de fabricación de compuestos de matriz de resina.Hay tres formas principales de bobinado: bobinado toroidal, bobinado plano y bobinado en espiral.Los tres métodos tienen sus propias características, y el método de devanado húmedo es el más utilizado debido a sus requisitos de equipo relativamente simples y su bajo costo de fabricación.

Bajo la condición de controlar la tensión y la forma de línea predeterminada, la fibra o tela continua impregnada con pegamento de resina se enrolla de manera continua, uniforme y regular en el molde o revestimiento del núcleo mediante el uso de un equipo de bobinado especial, y luego se solidifica bajo un ambiente de cierta temperatura para convertirse en un método de moldeo de material compuesto de ciertos productos de forma.Diagrama de procesamiento del proceso de moldeo de bobinado de fibra:

Hay tres formas principales de devanado (FIG. 1-2): devanado toroidal, devanado plano y devanado en espiral.Anillo a los materiales reforzados del eje del molde y el núcleo a cerca de 90 grados (generalmente 85-89) en la dirección del bobinado continuo en el mandril, materiales reforzados con el núcleo de la matriz en ambos extremos del orificio del poste tangente y continuo enrollado en la dirección del plano sobre el mandril, material reforzado enrollado en espiral y con tangente en ambos extremos del mandril, pero sobre un mandril en espiral enrollado continuo sobre el mandril.

El desarrollo de la tecnología de bobinado de fibras está estrechamente relacionado con el desarrollo de materiales de refuerzo, sistemas de resinas e invenciones tecnológicas.Aunque en la dinastía Han, el proceso de fabricación de varillas de armas como Gorilli y alabardas podía hacerse impregnando laca con largos palos de madera más bambú longitudinal y seda circular, la técnica de bobinado de fibra no se convirtió en una tecnología de fabricación de materiales compuestos hasta el 1950En 1945, se fabricó con éxito el primer dispositivo de suspensión de rueda sin resortes mediante la tecnología de bobinado de fibra y, en 1947, se inventó la primera máquina bobinadora de fibra.Con el desarrollo de fibras de alto rendimiento como la fibra de carbono y la fibra de aramong y la aparición de máquinas bobinadoras controladas por microordenador, el proceso de bobinado de fibras, como tecnología de fabricación de materiales compuestos altamente mecanizados, se ha desarrollado rápidamente y se ha aplicado en casi todos los campos posibles. desde la década de 1960.

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Según la diferenciaent quimicaestado físico y ical osustrato de resina f durante el envoltorio, envolviendo teLas técnicas se pueden dividir en métodos secos, húmedos y semisecos:

1. Seco

El bobinado en seco adopta una cinta preimpregnada en la etapa B después de la preimpregnación.Las tiras preimpregnadas se fabrican y suministran en plantas o talleres especiales.Para el bobinado en seco, la cinta de hilo previamente empapada debe calentarse y ablandarse en la bobinadora antes de enrollarse en el molde central.La calidad del hilo preimpregnado se puede controlar con precisión porque el contenido de pegamento, el tamaño y la calidad de la cinta se pueden detectar y examinar antes del bobinado.La eficiencia de producción del bobinado en seco es mayor, la velocidad de bobinado puede alcanzar los 100-200 m/min y el entorno de trabajo es más limpio.Sin embargo, el equipo de bobinado en seco es más complejo y costoso, y la resistencia al corte interlaminar de los productos de bobinado es menor.

2. húmedo

El método de bobinado en húmedo consiste en enrollar la fibra en la matriz del núcleo directamente bajo el control de tensión después del paquete y el pegamento de inmersión, y luego solidificar.El equipo de bobinado húmedo es relativamente simple, pero debido a que la cinta de hilo se bobina inmediatamente después de la inmersión, es difícil controlar e inspeccionar el contenido de pegamento del producto durante el proceso de bobinado.Mientras tanto, defectos como burbujas y poros se forman fácilmente en el producto cuando el solvente en la solución de pegamento se solidifica, y la tensión también es difícil de controlar durante el bobinado.Al mismo tiempo, los trabajadores operan en la atmósfera volátil solvente y el medio ambiente de pelo corto de fibra voladora, las condiciones de trabajo son malas.

3. Método semiseco

En comparación con el proceso húmedo, el proceso semiseco agrega un equipo de secado en el camino desde la inmersión de la fibra hasta el bobinado y el molde central, y básicamente elimina el solvente en la solución de pegamento de la cinta de hilo.A diferencia del proceso seco, el proceso semiseco no depende de un conjunto complejo de equipos de preimpregnación.Aunque el contenido de pegamento del producto no es fácil de controlar con precisión en el proceso como método húmedo y más que un conjunto de equipos de secado intermedios que el método húmedo, la intensidad de trabajo de los trabajadores es mayor, pero la burbuja, la porosidad y otros defectos en el el producto se reduce mucho.

Los tres métodos tienen sus propias características, y el método de devanado húmedo es el más utilizado debido a sus requisitos de equipo relativamente simples y su bajo costo de fabricación.Las ventajas y desventajas de los tres métodos de bobinado se comparan en la Tabla 1-1.

Tabla 1-1 La relación de diez mil métodos de tres procesos de bobinado