1. Visão geral da tecnologia de tecelagem e enrolamento
A tecelagem e o enrolamento são dois métodos principais para processar fios de fibra de carbono. Eles podem transformar materiais de fibra em pré -formas com formas e funções específicas. A tecnologia de tecelagem é adequada para peças de fabricação com formas complexas por fibras de tecelagem cruzada para formar uma estrutura bidimensional ou tridimensional; Embora a tecnologia de enrolamento seja enrolar as fibras em um mandril ao longo de um caminho específico, que é frequentemente usado para fabricar peças axissimétricas, como tubos e vasos de pressão.
Para Novos fios de fibra de carbono resistentes a oxidação para aplicações de alta temperatura A aplicação da tecnologia de tecelagem e enrolamento não apenas precisa atender aos requisitos de processamento da fibra de carbono tradicional, mas também precisa superar os desafios adicionais trazidos pelos revestimentos antioxidantes. Embora os revestimentos antioxidantes melhorem o desempenho de alta temperatura dos materiais, eles também podem afetar o desempenho da flexibilidade e processamento das fibras, para que o controle de processos mais sofisticado seja necessário durante a tecelagem e o enrolamento.
2. Processo de tecelagem de fio de fibra de carbono antioxidante
A tecelagem é o processo de fibras de tecelagem cruzada de acordo com um certo padrão para formar uma estrutura de malha.
(1) Pré -tratamento de fibra
Antes de tecer, os fios de fibra de carbono antioxidantes geralmente precisam ser pré -tratados para garantir a força de ligação entre o revestimento da superfície e a matriz de fibra. Os métodos de pré -tratamento incluem limpeza de superfície e homogeneização de revestimento, etc., com o objetivo de reduzir a quebra de fibra ou a degradação do desempenho causada pelo revestimento desigual durante a tecelagem.
(2) Equipamento de tecelagem e configuração de parâmetros de processo
Os fios de fibra de carbono anti-oxidação geralmente são tecidos usando máquinas de tecelagem automatizadas, e o equipamento precisa ter funções de controle de tensão e regulação de velocidade de alta precisão. Devido à presença do revestimento antioxidante, a fragilidade da fibra pode aumentar; portanto, a tensão e a velocidade precisam ser estritamente controladas durante o processo de tecelagem para evitar quebra de fibra. Além disso, parâmetros como ângulo de tecelagem e densidade de fibra também precisam ser otimizados de acordo com os requisitos de desempenho do componente final.
(3) tecelagem de componentes em forma de complexo
Em aplicações de alta temperatura, muitos componentes (como lâminas de turbinas e escudos de calor) têm formas geométricas complexas, o que coloca demandas mais altas na tecnologia de tecelagem. Através da tecnologia tridimensional de tecelagem, os fios de fibra de carbono anti-oxidação podem ser tecidos em pré-formas que estão próximos da forma do componente final. Essa tecnologia pode não apenas melhorar a utilização do material, mas também reduzir as etapas subsequentes de processamento e reduzir os custos de produção.
(4) Controle de qualidade durante a tecelagem
Durante o processo de tecelagem, o monitoramento em tempo real da tensão da fibra, o ângulo de tecelagem e a integridade do revestimento é a chave para garantir a qualidade das pré-formas. Ao introduzir um sistema de monitoramento inteligente, os problemas que ocorrem durante o processo de tecelagem podem ser descobertos e corrigidos em tempo hábil, melhorando assim a taxa de rendimento.
3. Processo de enrolamento do fio de fibra de carbono antioxidante
A tecnologia de enrolamento é um método de processamento no qual as fibras são enroladas em torno de um mandril ao longo de um caminho específico para formar um componente axissimétrico.
(1) Projeto e preparação do mandril
O mandril é uma ferramenta -chave no processo de enrolamento e sua forma e tamanho determinam diretamente as características geométricas do componente final. Para componentes complexos em aplicações de alta temperatura, o mandril é geralmente feito de materiais resistentes à alta temperatura (como cerâmica ou grafite) e é usinada com precisão para garantir a precisão dimensional.
(2) planejamento do caminho do sinuco
O projeto do caminho do enrolamento precisa considerar as propriedades mecânicas do componente e as características do fio de fibra de carbono antioxidante. Através do design auxiliado por computador (CAD) e da tecnologia de simulação, o caminho do enrolamento pode ser otimizado para garantir a distribuição uniforme das fibras no componente e no desempenho ideal.
(3) Equipamento de enrolamento e controle de processo
O fio de fibra de carbono anti-oxidação geralmente é enrolado usando uma máquina de enrolamento CNC, e o equipamento precisa ter funções de controle de tensão e regulação de temperatura de alta precisão. Devido à presença do revestimento antioxidante, a tensão ou temperatura excessiva precisa ser evitada durante o processo de enrolamento para evitar quebra de fibra ou derramamento de revestimento. Parâmetros como velocidade de enrolamento e espaçamento das fibras também precisam ser controlados com precisão de acordo com os requisitos de desempenho do componente.
(4) cura e pós-processamento
Após o enrolamento, a pré -forma geralmente precisa ser curada para combinar completamente a fibra com o material da matriz (como resina ou cerâmica). Para fibra de fibra de carbono resistente a oxidação em aplicações de alta temperatura, o processo de cura precisa ser realizado sob condições de alta temperatura para garantir as propriedades antioxidantes do material e a estabilidade de alta temperatura. Após a cura, o componente também precisa ser tratado na superfície e a qualidade testada para garantir que atenda aos requisitos de uso.
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