1. Yleiskatsaus kudonta- ja käämitystekniikasta
Kudonta ja käämitys ovat kaksi päämenetelmää hiilikuitulankojen käsittelemiseksi. Ne voivat muuttaa kuitumateriaalit esimuodoiksi, joilla on spesifiset muodot ja toiminnot. Kudontatekniikka soveltuu monimutkaisten muotojen osien valmistukseen ylittämällä kuidut kaksiulotteisen tai kolmiulotteisen rakenteen muodostamiseksi; Vaikka käämitystekniikka on kääntämään kuidut mandrelilla tiettyä polkua pitkin, jota käytetään usein akselisymmetristen osien, kuten putkien ja paineastioiden valmistukseen.
Puolesta Uusi hapettumiskestävä hiilikuitulanka korkean lämpötilan sovelluksiin , kudonta- ja käämitystekniikan soveltamisen ei tarvitse vain täyttää perinteisen hiilikuidun prosessointivaatimukset, vaan sen on myös voitettava antioksidanttipinnoitteiden aiheuttamat lisähaasteet. Vaikka antioksidanttiset pinnoitteet parantavat materiaalien korkean lämpötilan suorituskykyä, ne voivat myös vaikuttaa kuitujen joustavuuteen ja prosessointiin, joten kudonta ja käämitys tarvitaan hienostuneempaa prosessinhallintaa.
2. Antioksidanttihiilikuitulangan kudontaprosessi
Kudonta on kudottavien kuitujen ristiinprosessi tietyn kuvion mukaan verkkorakenteen muodostamiseksi.
(1) kuidun esikäsittely
Ennen kutomista antioksidanttihiilikuitulankaa on yleensä esikäsitettävä sen pintapäällysteen ja kuitumatriisin välisen sitoutumislujuuden varmistamiseksi. Esikäsittelymenetelmät sisältävät pintapuhdistuksen ja pinnoittamisen homogenisoinnin jne. Tavoitteena vähentää kuitujen rikkoutumista tai suorituskyvyn hajoamista, jotka aiheutuvat epätasaisen pinnoitteen aiheuttamasta kutomisen aikana.
(2) Laitteet ja prosessiparametriasetus
Hapettumisen anti-hapettumisen hiilikuitulanka kudotetaan yleensä automatisoiduilla kudontakoneilla, ja laitteilla on oltava tarkkaan tarkistuksen jännityksen hallinta ja nopeuden säätelytoiminnot. Antioksidanttipinnoitteen läsnäolon vuoksi kuidun hauraus voi kasvaa, joten jännitystä ja nopeutta on valvottava tiukasti kudontaprosessin aikana kuitujen rikkoutumisen välttämiseksi. Lisäksi parametrit, kuten kudontakulma ja kuitutiheys, on myös optimoitava lopullisen komponentin suorituskykyvaatimusten mukaisesti.
(3) kompleksimuotoisten komponenttien kudonta
Korkean lämpötilan sovelluksissa monilla komponenteilla (kuten turbiininterillä ja lämpökilpeillä) on monimutkaisia geometrisiä muotoja, jotka asettavat korkeammat vaatimukset kudontatekniikalle. Kolmiulotteisen kudontatekniikan avulla hapettumisen anti-hapettumisen hiilikuitulanka voidaan kutoutua esihammimoiksi, jotka ovat lähellä lopullisen komponentin muotoa. Tämä tekniikka voi paitsi parantaa materiaalien käyttöä, vaan myös vähentää seuraavia prosessointihanneja ja vähentää tuotantokustannuksia.
(4) Laadunvalvonta kudonta
Kudontaprosessin aikana kuitujännityksen reaaliaikainen seuranta, kudontakulma ja pinnoitteen eheys ovat avain esimuotojen laadun varmistamiseen. Käynnistämällä älykäs seurantajärjestelmä, kudontaprosessin aikana tapahtuvat ongelmat voidaan löytää ja korjata ajoissa, mikä parantaa tuotonopeutta.
3. Antioksidantti -hiilikuitulangan käämitysprosessi
Käämitystekniikka on prosessointimenetelmä, jossa kuidut haavoitetaan mandreelin ympärille tietyn polun pitkin akselisymmetrisen komponentin muodostamiseksi.
(1) karjan suunnittelu ja valmistelu
Tandrel on avaintyökalu käämitysprosessissa, ja sen muoto ja koko määrittävät suoraan lopullisen komponentin geometriset ominaisuudet. Korkean lämpötilan sovellusten monimutkaisissa komponenteissa karja on yleensä valmistettu korkean lämpötilan kestävistä materiaaleista (kuten keramiikasta tai grafiitista) ja se on koneistettu mittasuunnitelman tarkkuuden varmistamiseksi.
(2) Käämityspolun suunnittelu
Käämityspolun suunnittelussa on otettava huomioon komponentin mekaaniset ominaisuudet ja antioksidanttihiilikuitulangan ominaisuudet. Tietokoneavusteisen suunnittelun (CAD) ja simulaatiotekniikan avulla käämityspolku voidaan optimoida kuitujen tasaisen jakautumisen varmistamiseksi komponentissa ja optimaalisessa suorituskyvyssä.
(3) Käämityslaitteet ja prosessien hallinta
Hapettumisen anti-hapettumisen hiilikuitulanka haavoitetaan yleensä CNC-käämityslaitetta käyttämällä, ja laitteilla on oltava erittäin tarkka jännityksenhallinta- ja lämpötilan säätelytoiminnot. Antioksidanttipinnoitteen läsnäolon vuoksi käämitysprosessin aikana on vältettävä liiallista jännitystä tai lämpötilaa kuitujen rikkoutumisen tai pinnoitteen leviämisen estämiseksi. Parametreja, kuten käämin nopeutta ja kuituväliä, on myös valvottava tarkasti komponentin suorituskykyvaatimusten mukaisesti.
(4) paraneminen ja jälkikäsittely
Käämityksen jälkeen esimuoto on yleensä parannettava kuidun kokonaan yhdistämiseksi matriisimateriaaliin (kuten hartsi tai keraaminen). Hapettumiskestävää hiilikuitulankaa korkean lämpötilan sovelluksissa kovetusprosessi on suoritettava korkean lämpötilan olosuhteissa, jotta voidaan varmistaa materiaalin antioksidanttiominaisuudet ja korkean lämpötilan stabiilisuus. Kovettumisen jälkeen komponentti on myös pintakäsitettävä ja laatu testattava sen varmistamiseksi, että se täyttää käyttövaatimukset.
Edellinen
