如何提升碳纖維方管質(zhì)量
碳纖維方管有著優(yōu)于鋼管的減重效果和力學(xué)性能，其表面質(zhì)量與制作精度往往會(huì)影響到其使用效果。纖維纏繞、模壓、熱壓罐等工藝是碳纖維管常用的生產(chǎn)工藝，在這些生產(chǎn)工藝中常常會(huì)因?yàn)槟承┮蛩乜刂撇缓脤?dǎo)致管材的表面質(zhì)量受到影響。
目前碳纖維管在航空航天、醫(yī)療器械、軌道交通、工業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都取得應(yīng)用。
碳纖維方管的表面質(zhì)量缺陷主要有皺折、富膠、條紋等，主要是由于在預(yù)浸料鋪設(shè)的時(shí)候，層間壓得不夠緊實(shí)，這樣就會(huì)只預(yù)浸料之間比較松散，等到熱壓成型的時(shí)候，多余的樹(shù)脂不能流出，就會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品厚度太厚，達(dá)不到使用需求，力學(xué)性能必然受到影響。其次在加壓過(guò)程中，預(yù)浸料沿環(huán)向的纖維會(huì)出現(xiàn)松弛、彎曲、彎折等現(xiàn)象，同時(shí)由于在成型時(shí)往往會(huì)加入一些透氣氈、真空袋等輔助材料，在壓縮的過(guò)程中，也會(huì)出現(xiàn)彎折和條紋的現(xiàn)象。
為了解決上述問(wèn)題，碳纖維方管生產(chǎn)制造必須要將生產(chǎn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)把控好，保證每個(gè)步驟、每個(gè)成型參數(shù)的精確性。對(duì)于提升碳纖維管的表面光潔度和使用性能都有著非常積極的作用。
在碳纖維預(yù)浸料層疊鋪設(shè)的時(shí)候就需要進(jìn)行預(yù)壓實(shí)，這個(gè)步驟的目的是利用一定的壓力將纖維層之間壓實(shí)，從而可以避免出現(xiàn)纖維松弛的現(xiàn)象。碳纖維管對(duì)外徑的尺寸精度要求比較高，對(duì)內(nèi)徑的尺寸精度往往沒(méi)有太多要求，這就要求模具的精度必須能夠滿(mǎn)足外徑尺寸的需求。例如用于機(jī)械手臂的碳纖維方管，采用硬鋁芯模，可通過(guò)硬鋁熱膨脹產(chǎn)生的固化內(nèi)壓，提高其的密度和力學(xué)性能。
在熱壓罐成型工藝中，還可以利用熱縮工藝提升碳纖維管材的表面質(zhì)量及制造精度。在高溫固化時(shí)，熱縮材料能有效地傳遞熱壓罐的壓力，并均勻地消除真空袋及透氣氈的皺折對(duì)碳纖維管質(zhì)量的影響。值得注意的是，在進(jìn)行熱縮工藝的時(shí)候，一定要控制好溫度和收縮率，減少因?yàn)榧眲∈湛s導(dǎo)致熱縮管破裂和表面纖維的斷裂。
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