1. Giới thiệu về quy trình quấn ống
Thông qua hướng dẫn này, bạn sẽ học cách sử dụng quy trình quấn ống để tạo thành các cấu trúc hình ống bằng cách sử dụng vật liệu prepreg sợi carbon trên máy quấn ống, từ đó tạo ra sản phẩm có độ bền caoống sợi carbon. Quá trình này thường được các nhà sản xuất vật liệu composite sử dụng.
Nếu bạn muốn sản xuất ống có cạnh song song hoặc côn liên tục, quy trình quấn ống là lựa chọn lý tưởng. Tất cả những gì bạn cần là một trục kim loại có kích thước phù hợp và một lò nung để tạo ra ống sợi carbon tùy chỉnh theo yêu cầu cụ thể của bạn.
Đối với các ống sợi carbon có hình dạng phức tạp, chẳng hạn như tay lái hoặc các cấu trúc khung ống phức tạp hơn như phuộc nhún hoặc khung xe đạp, công nghệ đúc tách khuôn là phương pháp được ưu tiên. Bây giờ chúng tôi sẽ trình bày cách sử dụng công nghệ đúc tách khuôn để sản xuất các ống sợi carbon phức tạp này.
2. Gia công và chế tạo trục kim loại
- Tầm quan trọng của trục kim loại
Trước khi bắt đầu quá trình quấn ống, bước đầu tiên là chuẩn bị các trục kim loại. Các trục kim loại phải phù hợp với đường kính trong của ống, và độ nhẵn bề mặt cũng như quá trình xử lý sơ bộ phù hợp là rất quan trọng. Ngoài ra, các trục kim loại phải được xử lý sơ bộ thích hợp, chẳng hạn như làm sạch và bôi chất chống dính, để đơn giản hóa quá trình tháo khuôn tiếp theo.
Trong quá trình quấn ống, trục kim loại đóng vai trò quan trọng vì nó phải hỗ trợprepreg sợi carbonđể đảm bảo quá trình quấn trơn tru. Do đó, việc chuẩn bị trước kích thước trục kim loại phù hợp là rất quan trọng. Vì sợi carbon sẽ được quấn quanh bề mặt ngoài của trục, nên đường kính ngoài của trục phải phù hợp với đường kính trong của ống sợi carbon cần sản xuất.
- Áp dụng chất giải phóng
Chất tách khuôn giúp giảm ma sát và đảm bảo quá trình tách khuôn diễn ra trơn tru; chúng phải được bôi đều lên bề mặt trục. Sau khi trục kim loại được chuẩn bị xong, bước tiếp theo là bôi chất tách khuôn. Các chất tách khuôn thường được sử dụng bao gồm dầu silicon và parafin, giúp giảm ma sát hiệu quả giữa sợi carbon và trục kim loại.
Trên trục kim loại đã chuẩn bị, cần đảm bảo trục được làm sạch hoàn toàn và bề mặt càng nhẵn càng tốt để dễ dàng tháo khuôn sản phẩm. Sau đó, cần thoa đều chất tách khuôn lên bề mặt trục.
3. Chuẩn bị prepreg sợi carbon
- Các loại và ưu điểm của prepreg
Chỉ có prepreg sợi carbon mới đáp ứng được các yêu cầu cao về độ chính xác khi quấn và dễ dàng xử lý. Mặc dù về mặt lý thuyết, có thể sử dụng các loại vật liệu gia cường khác, chẳng hạn như vải khô tẩm epoxy, trong quá trình quấn, nhưng trên thực tế, chỉ có prepreg sợi carbon mới có thể đáp ứng các yêu cầu cao về độ chính xác và dễ dàng xử lý trong quá trình này.
Trong hướng dẫn này, chúng tôi sử dụng phương pháp phủ lớp prepreg cụ thể để nâng cao hiệu suất của ống.
- Thiết kế lớp phủ prepreg
Một lớp prepreg dệt được đặt ở mặt trong của ống, tiếp theo là nhiều lớp prepreg đơn hướng, và cuối cùng là một lớp prepreg dệt khác được đặt ở mặt ngoài của ống. Thiết kế xếp lớp này tận dụng tối đa lợi thế định hướng sợi của prepreg dệt ở trục 0° và 90°, nâng cao đáng kể hiệu suất của ống. Phần lớn prepreg đơn hướng được đặt trên trục 0° mang lại độ cứng dọc tuyệt vời cho ống.
4. Quy trình quấn ống
- Chuẩn bị trước khi cuộn
Sau khi hoàn tất thiết kế lớp prepreg, quy trình tiếp tục đến công đoạn quấn ống. Quá trình prepreg bao gồm việc loại bỏ màng PE và giấy tách, đồng thời giữ lại các vùng chồng lấn thích hợp. Bước này rất quan trọng để đảm bảo các quy trình quấn ống tiếp theo diễn ra suôn sẻ.
- Chi tiết về quá trình cuộn dây
Trong quá trình quấn, điều quan trọng là phải đảm bảo quấn prepreg trơn tru, với trục lõi kim loại được đặt cố định và lực tác động đều. Trục lõi kim loại phải được đặt cố định ở mép của lớp prepreg đầu tiên, đảm bảo lực tác động đều.
Trong quá trình cuộn, có thể quấn thêm các lớp prepreg ở hai đầu để dễ dàng tháo sản phẩm ra trong quá trình tháo khuôn.
- Bao bì màng BOPP
Ngoài prepreg, màng BOPP cũng có thể được sử dụng để đóng gói. Màng BOPP tăng áp lực cố định, bảo vệ và làm kín prepreg. Khi sử dụng màng BOPP đóng gói, điều quan trọng là phải đảm bảo đủ độ chồng lên nhau giữa các băng keo.
5. Quy trình sấy lò
- Nhiệt độ và thời gian bảo dưỡng
Sau khi bọc chặt vật liệu gia cường sợi carbon prepreg, vật liệu được đưa vào lò để xử lý. Việc kiểm soát nhiệt độ rất quan trọng trong quá trình xử lý trong lò, vì mỗi loại prepreg có điều kiện xử lý khác nhau. Bước này rất quan trọng để đảm bảo độ ổn định của vật liệu và nâng cao hiệu suất.
Thông qua môi trường nhiệt độ cao trong lò,sợi carbonvà ma trận nhựa phản ứng hoàn toàn, tạo thành vật liệu composite chắc chắn.
6. Xóa và xử lý
Sau khi bóc lớp màng BOPP, sản phẩm đã đông cứng có thể được gỡ bỏ. Màng BOPP có thể được gỡ bỏ sau khi đông cứng. Nếu cần, có thể cải thiện hình thức bằng cách chà nhám và sơn. Để nâng cao tính thẩm mỹ hơn nữa, có thể thực hiện các quy trình hoàn thiện bổ sung như chà nhám và sơn.
Thời gian đăng: 11-08-2025
