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碳纤维管成型方法和胶粘连接设计
来源:鑫达辉 | 作者:xindahuiboqian | 发布时间: 2022-02-11 | 1404 次浏览 | 分享到:
随着碳纤维管的广泛使用,与其他材质的管件连接也越来越多,那么碳纤维管是如何成型的呢?在实际连接中,胶粘连接也存在很多缺点,那么在连接时是否可以进行设计优化呢?今天我们一起来了解看看吧!

随着碳纤维管的广泛使用,与其他材质的管件连接也越来越多,那么碳纤维管厂家制作中是如何成型的呢?在实际连接中,胶粘连接也存在很多缺点,那么在连接时是否可以进行设计优化呢?今天我们一起来了解看看吧!

碳纤维管厂家

碳纤维管的缠绕成型是将碳纤维浸润树脂之后或直接将碳纤维预浸料按照一定的角度和方向缠绕到芯模上进行加热固化成型,目前碳纤维圆管的成型多采用缠绕成型的方式。碳纤维管的缠绕成型可分为湿法缠绕、干法缠绕、半干缠绕三种。

一、湿法缠绕

湿式缠绕是将浸润过树脂的碳纤维丝束通过控制张力在钢制芯模上进行缠绕,该缠绕成型方式能够将碳纤维丝束之间的空气挤出,有效地降低产品的孔隙率,增加密封效果和碳纤维的布局平衡。在进行制作的过程中,能够很好的减少碳纤维的磨损,加快生产速度,降低生产成本。该法也存在局限性,比如树脂基体可选择性差、产品的质量不易把控、树脂原料易产生浪费等。

二、干法缠绕

干法缠绕成型主要是采用碳纤维预浸料进行制作,主要是将缠绕机进行加热,当碳纤维预浸料有黏性之后再到芯模上进行缠绕,该成型方式能够对预浸料的配方和缠绕方向进行控制,所以生产出来的产品质量就比较容易把控,并且生产效率高,环境干净卫生。但同时生产的成本也会增加,并且碳纤维预浸料层间的剪切度也会有影响。

三、半干缠绕法

半干式缠绕法是将碳纤维丝束在树脂内浸润之后,置于缠绕机中先进行半烘干,将碳纤维丝束内的溶剂去除一部分,之后再在碳纤维管芯模上缠绕成型。与湿法缠绕相比,该法能够让孔隙率降低不少。

由于受到生产工艺和生产周期等一系列因素的影响,碳纤维管的缠绕成型主要还是选择干式缠绕,目前市面上流通的多是碳纤维预浸料制成的碳纤维管。

四、胶粘连接设计

胶粘连接是碳纤维管连接中使用较多的连接方式,胶接有不削弱基体材料、受劲时应力分布均匀、减轻结构重等优点。

1、胶粘剂的选择

碳纤维管是由碳纤维预浸料组成,其中包括碳纤维与树脂基质,基体树脂和胶粘剂的相容性会对胶接界面的性能产生影响,所以胶粘剂的选择十分重要。

2、接头设计

碳纤维管的性能由纤维铺层方向决定,同方向上强度相差很大。因此胶接接头的承载能力也有方向性差异,接头设计中主要承载方向与材料的主要强度方向一致可以提高其连接强度。

3、接头尺寸

胶接接头的尺寸、碳纤维管的尺寸和厚度,都会对胶接强度产生影响。但胶接接头试件一般不能轻易改变尺寸,只能适当的增加搭接长度来增加胶接强度。

4、胶层厚度

胶接的强度随着胶层厚度的增加而降低,主要是因为厚胶层内部缺陷增多,固化后内应力大。但也不是越薄越好,太薄容易造成缺胶,使粘接强度降低,建议保持在0.1~0.25mm为宜。

碳纤维管质量轻、强度高,如果代替钢管等金属材料管可减轻3/4的重量,目前碳纤维管被越来越多地应用在无人机、机器人、辊轴、体育器材中。

以上就是碳纤维管成型方法和胶粘连接设计的介绍,如果想了解更多关于碳纤维管的信息,欢迎联系我们。

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