カーボンファイバーチューブワインディング工程は、含浸させたカーボンファイバーを湿式で束ね、一定の張力制御のもとコアフィルム上に直接巻き付ける工程です。カーボンファイバーチューブの巻き方は用途に応じて異なります。この記事では、巻き成形におけるカーボンファイバーチューブの原理分析について説明します。
1. 方向性レイヤリングの原理
実際には、複合材料の敷設角度を最小限に抑えることが推奨され、一般的に使用される敷設角度は 0 度、90 度、および +45 度です。
2. 敷設順序の原則
2 種類の層の層間剥離や亀裂を軽減するには、対応する層角度で連続的に積層することを避けることが一般的に推奨されます。層角度を一致させるために連続的に敷設する必要がある場合、層の数は 5 層未満である必要があります。+45 度の層角度は耐衝撃性と圧縮耐性が優れているため、メンテナンスの役割を果たします。積層板の表面には+45度の層角度を選択するのが最善です。
3. バランスのとれた対称的な積層の原則
非平衡対称層を有する複合材料は、硬化時に結合変形を受けるが、対称層を有する複合材料は、この現象を効果的に回避することができる。したがって、レイヤーを可能な限りバランスよく対称的に作成することをお勧めします。
4. 層厚の設計原則
層の厚さの突然の変化は応力集中を引き起こす可能性があります。可変厚さのレイヤーを使用する場合は、レイヤーの数をレイヤーごとに増やす必要があります。各層の層数の差は等しく、その幅は 2.5 mm より大きくなければなりません。段差での層間剥離を回避するには、コンポーネントの表面に連続した等しい厚さの層を使用する必要があります。
5. 荷重方向に応じて敷設方向を決定する原理
層設計では、炭素繊維パイプの荷重方向に応じて敷設方向を決定する原則が必要です。構造物が一方向の引張または圧縮を受けると、繊維の方向は荷重の方向に応じて配置されます。二軸の引張または圧縮を受けると、レイアップ方向は {{0}} 度および 90 度で荷重方向と直交します。炭素繊維複合材料がせん断荷重を受けるとき、炭素繊維複合材料は -45 度および +45 度の敷設角度に従ってペアで配置されます。複合構造が圧縮およびせん断複合材料、引張およびせん断複合材料などの複合荷重を受ける場合、積層方向は 0 度、90 度、および +45 度で多方向になります。
6. 衝撃荷重領域の設計原則
{{0}} 度の設置角度は局所的な衝撃に抵抗する役割を果たし、± 45 度の設置角度は荷重を分散できるため、十分な 0 度および +45 度の設置角度が必要です。衝撃荷重がかかる場所では必須です。炭素繊維複合構造が衝撃荷重を受ける場合、繊維は構造の表面の全方向に均一に配置され、隣接する層間の配置角度の差は小さくなければなりません。
炭素繊維パイプは、性能要件や使用条件に応じて、積層方法や断面形状を変更して設計され、炭素繊維複合構造の機械的特性を向上させます。本質的に、カーボンファイバーチューブの構造設計は、ラミネートのレイアップ設計と同等です。炭素繊維複合材料の各層の特性は異なり、炭素繊維複合材料のレイアップ角度や単層の厚さなどの性能パラメータは、内層から外層に向かって1つずつ定義されます。
カーボンファイバーチューブの巻き付け方法の解析
炭素繊維チューブ巻き成形工程は、樹脂接着剤溶液に浸した連続繊維（または布片、含浸糸）を一定のルールに従ってコア金型に巻き付け、硬化、脱型して製品を得る工程です。カーボンファイバーチューブの巻き取りプロセスは、ファイバー巻き取り成形時の樹脂マトリックスの物理的および化学的状態によって異なります。
1.スパイラル巻き
巻き取りヘッドによって導入されたコアフィルム上の特定の点からスパイラル巻きを開始すると、巻き取りヘッドは元の開始点に戻る前に数回の往復運動を経ます。スパイラル巻きの基本動作は、コアフィルムが軸周りに均一に回転し、巻き取りヘッドがコアフィルムの軸方向に沿って断続的に往復運動することであるとも言えますが、
2. 全周ラッピング
巻き取り時、芯フィルムは白体軸を中心に均一に回転し、巻き取りヘッドは芯フィルムシリンダーの軸方向に沿って均一に移動します。フィルムが回転するたびに、巻き取りヘッドはガーゼの幅を移動し、このサイクルは、ガーゼのストリップがフィルムのコアのシリンダー部分の表面に均一に分布するまで続きます。円周巻きの巻き角度は通常 85-90 度の間であり、円周巻きを達成するための巻き取り動作の速度比は、移動距離に対する単位時間あたりのコアフィルムの回転数の比として定義できます。ワインディングヘッドによって。
3. 縦巻き
縦方向に巻き取るとき、巻き取りヘッドは固定面内で均一に移動し、コアフィルムはそれ自身の軸の周りをゆっくりと回転します。
巻き取りヘッドが回転するたびに、コアフィルムは小さな角度で回転し、それがコアフィルムの表面にガーゼの幅として反映されます。
炭素繊維チューブの完全な巻き取りプロセスには、原材料の準備、内張り層の形成、巻き付け補強、脱型などが含まれます。江蘇星炭素繊維は、航空宇宙分野における高性能繊維強化複合材料の技術研究と応用開発に取り組んでいます。 、軍事、鉄道輸送、工業生産、自動車製造、医療機器などの分野。炭素繊維ホットプレス成形機、ホットプレス缶、硬化炉、グラインダー、その他のCNC装置などの炭素繊維製品の完全なコア生産設備を備えており、顧客のさまざまな炭素繊維製品の後処理ニーズに対応します。