纖維纏繞工藝與設(shè)備最新進展-文庫吧資料
2025-07-05 16:35本頁面
【正文】 司和科研機構(gòu)對熱塑性樹脂纏繞工藝進行了研究和生產(chǎn)實踐 。該高速增長可以用熱塑性復(fù)合材料良好的機械性能、高的耐溫性、良好的介電常數(shù)和良好的可循環(huán)性來解釋，尤其是它的可回收、可重復(fù)利用和不污染環(huán)境的特性適應(yīng)了當(dāng)今材料環(huán)保的發(fā)展方向。將纖維纏繞與帶鋪放工藝、拉擠工藝結(jié)合起來可解決這一問題 。纖維纏繞技術(shù)有一個明顯的局限，就是沿制品軸向鋪設(shè)純縱向，即0 隨著復(fù)合材料相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，纖維纏繞工藝呈現(xiàn)出多工藝復(fù)合化、熱塑性樹脂纏繞逐漸增多以及新型固化技術(shù)不斷應(yīng)用的發(fā)展趨勢。四. 纖維纏繞發(fā)展方向1. CNC Technics 公司對低成本多功能控制系統(tǒng)軟件JOKAM作了改進，并開辟了另外兩個應(yīng)用領(lǐng)域：一是數(shù)控加砂兩軸纏繞機，并與芯模的尺寸和旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)，另一種應(yīng)用是四軸纏繞機生產(chǎn)壓縮天然氣儲罐（CNG）和氫儲罐。這種模擬有助于調(diào)整鋪放頭的運動，從而避免鋪放頭與芯模間可能的接觸碰撞，而且還縮短了增加開發(fā)時間和成本的多次試驗周期，加快了簡單和復(fù)雜部件的生產(chǎn)速度。控制軟件的改進極大地促進了纏繞機和纏繞技術(shù)的進步。纖維性能的優(yōu)化利用進一步減輕了重量，纏繞過程中繞絲嘴的徑向移動有助于極大地減少支架系統(tǒng)的長度，這不僅減少了循環(huán)次數(shù)，而且減少了纏繞設(shè)備的安裝空間。對于相同的鋪層質(zhì)量，由繞絲頭控制的大量粗紗能夠極大地減少芯模完全浸潤所要求的時間。模塊化虹吸預(yù)浸單元纏繞頭的發(fā)展是濕法纏繞技術(shù)的巨大進步。除了預(yù)浸技術(shù)，顯著影響空隙率的其它因素包括繞絲嘴本身和是否使用刮膠刀。模塊化虹吸預(yù)浸單元 使用虹吸式預(yù)浸單元繞絲頭，成功纏繞了若干壓力容器，經(jīng)檢測纏繞層質(zhì)量符合標準。耐用性試驗證明了這種批產(chǎn)預(yù)浸方法的適用性。另外，減少了苯乙烯（不飽和聚酯樹脂）揮發(fā)所帶來的污染。由于商業(yè)上的預(yù)浸單元對這種工藝有一定的限制而且這種工藝還要求批產(chǎn)，所以開發(fā)了一種新的預(yù)浸方法。這種特別的結(jié)構(gòu)在纏繞圓柱筒壁時保持粗紗寬度一致和充分的樹脂浸漬。使用改進的CADWIND軟件程序根據(jù)所要求的鋪層產(chǎn)生纏繞的路徑。繞絲頭的操控直接與GmbH纏繞機的CNC控制直接相連，并在此處接收位置數(shù)據(jù)。這個系統(tǒng)在相同的工藝速度下輸送材料是傳統(tǒng)纏繞機的三倍，Material 。以前的繞絲嘴不是徑向運動的。如果自由纖維長度（絲嘴和芯模之間的距離）要保持連續(xù)性，那么繞絲嘴需在徑向移動。當(dāng)纏繞壓力容器時，有必要減少循環(huán)次數(shù)。6. 徑向移動臂和模塊化虹吸預(yù)浸單元徑向移動臂和模塊化虹吸預(yù)浸單元的繞絲嘴的引入，極大地改進了濕法纏繞技術(shù)。Pitbull能以2m/秒的速度運送150kg的原料。Pitbull采用機器人傳送纖維，將纖維纏繞到固定的旋轉(zhuǎn)芯模上。另外，在纏繞結(jié)束后樹脂最終用量能被記錄下來。這種系統(tǒng)可以計算正在使用的樹脂和纖維用量。纏繞前掛線針插入芯模，然后在制品固化后拆下。通常，我們可以利用這個高質(zhì)量的浸膠槽調(diào)整工藝，以減少樹脂用量，提高纖維浸潤效果。這些單獨的收緊臂能抓緊松散的纖維。MVP雙芯模驅(qū)動設(shè)備2. 高精度樹脂浸膠槽德國BSD公司開發(fā)出一種高精度樹脂浸膠槽。這種系統(tǒng)的優(yōu)勢在于生產(chǎn)效率的提高和時間的縮短。MVP纏繞系統(tǒng)的另一個特點是雙芯模驅(qū)動設(shè)備，纏繞機纏繞架兩側(cè)都裝有芯模驅(qū)動裝置，這使纏繞機以更連續(xù)的模式進行生產(chǎn)，纏繞在一側(cè)進行的同時，另一側(cè)可以進行維修，移除或準備纏繞狀態(tài)。 模美國Magnum Venus Plastech（MVP）公司開發(fā)的折疊懸臂式芯?？梢源蟠筇岣呱a(chǎn)效率，因為固化后部件易于移走。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航天、航空、國防和民用工業(yè)等領(lǐng)域。纖維纏繞技術(shù)經(jīng)半個多世紀的發(fā)展已經(jīng)完善成熟。哈爾濱工業(yè)大學(xué)結(jié)合纏繞設(shè)備的研制，所開發(fā)的纏繞軟件Windsoft也愈趨完善，通過不斷改進，現(xiàn)已經(jīng)推出了第3個版本，逐漸成為一套比較成熟的纖維纏繞CAD/CAM軟件。1987年提出了網(wǎng)格結(jié)構(gòu)纖維纏繞計算原理，這項新技術(shù)的實現(xiàn)，不僅解決了某衛(wèi)星的關(guān)鍵技術(shù)，而且標志著我國纖維纏繞技術(shù)進入了一個新的發(fā)展階段。纏繞理論方面1965年我國完全掌握了纏繞規(guī)律和纏繞速比計算方法，實現(xiàn)了螺旋纏繞排線機械化。60年代初我國開始了纖維纏繞技術(shù)的研究。如比利時MATERIAL公司的CADWIND和英國Crescent Consultants Ltd的CADFIL，其中CADWIND歷時12年研制成功，該CAD/CAM系統(tǒng)受到用戶的廣泛歡迎，經(jīng)多年實踐，開發(fā)了多個版本，其最高版本價格約為4萬歐元。CAD/CAM軟件不僅具有完善的回轉(zhuǎn)體纖維纏繞軌跡設(shè)計功能，還具有異型件纖維纏繞軌跡設(shè)計功能。國外知名的纏繞機制造商主要有美國的ENTEC公司、McClean Anderson公司和德國的BSD公司等。但由于高性能和大型的纏繞機可用于航空航天等軍工部門，國外對我國一直限制出口。為了解決異型件的纏繞成型，研制出了計算機控制的六軸聯(lián)動纖維纏繞機，解決了基本異型件的纏繞成型問題，結(jié)束了用手糊、半手糊方式生產(chǎn)常用管道配件——彎管和三通管的歷史。進入21世紀，纏繞機的功能更加完善，各種類型的纏繞機廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工和民用工業(yè)等領(lǐng)域。在此期間，第一臺計算機控制的纖維纏繞機問世，使纏繞精度更高、形狀更復(fù)雜的產(chǎn)品成為可能。同時，為了提高生產(chǎn)效率，人產(chǎn)設(shè)計開發(fā)了多轉(zhuǎn)軸纏繞機，即1臺纏繞機同時纏繞多個部件或1臺纏繞機上裝有多個出紗裝置同時纏繞一個部件。與此同時，很多公司開始探索用計算機設(shè)計纏繞模式，即纖維纏繞CAD技術(shù)開始出現(xiàn)。英國的Pult
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