탄소섬유 튜브는 탄소섬유 제품의 일반적인 유형으로, 성형, 열간 프레싱, 와인딩 및 기타 공정을 통해 탄소섬유와 수지를 혼합하여 만들어집니다. 이 기사에서는 기술 중 하나에 대한 간단한 프로세스 분석을 제공합니다.
1. 내부 코어 금형 제작
내부 코어 몰드는 파이프 사양에 대한 고객의 요구 사항에 따라 제작되어야 합니다. 섬유 권선은 압축력을 받기 때문에 조립 형태가 기본적으로 변경되지 않은 상태로 유지되어야 합니다. 따라서 코어 금형 원료 선택 시 강철, 경질 알루미늄 등 강성이 좋은 금속 재료를 선택해야 합니다. 강철은 경질 알루미늄보다 밀도와 경도가 높지만 열팽창 계수는 경질 알루미늄보다 낮습니다. 고성능 탄소나노튜브 제품은 고온에서 경화됩니다. 경질 알루미늄 코어 금형을 사용하면 경질 알루미늄의 열팽창으로 인해 발생하는 경화 내부 압력에 의해 탄소나노튜브의 밀도와 기계적 특성이 향상될 수 있습니다. 따라서 고성능 탄소나노튜브를 권취하는 과정에서 코어몰드는 금속재질로 이루어져야 하며, 경질알루미늄을 소재로 한다.
코어 몰드의 헤드 설계는 바람직하게는 편평한 타원체 형상을 사용해야 하며, 이는 축적 없이 원통형 본체의 균일한 권선을 유지할 수 있고 "미끄러짐" 및 "오버헤드" 현상을 방지할 수 있습니다. 코어금형의 원통체는 동일한 직경으로 제작이 가능하지만, 제품길이가 긴 경우 공작기계의 가공정도와 탈형조건의 한계를 고려하여 동일한 직경의 원통체를 적용하기 어려울 수 있다. 그러나 테이퍼형 코어 금형을 채택하면 이 문제가 해결될 수 있습니다. 실험 결과에 따르면 1:1500-3500의 테이퍼가 코어 금형의 원통형 본체를 가공하는 데 더 적합하다는 것이 나타났습니다. 더 긴 제품의 경우, 제품 크기 안정성을 보장하기 위해 코어 몰드를 만들 때 코어 몰드의 분할 도킹을 고려할 수 있습니다.
일반적으로 권취 전에 코어 필름 표면에 이형제를 도포하여 후속 탈형을 용이하게 합니다. 그러나 고성능 탄소나노튜브의 경우 경화 과정에서 유기 이형제가 수지 내부로 침투해 제품 불량을 유발하고 제품 성능에 영향을 미치기 쉽다. 불소 함유 이형제 층을 코어 몰드 표면에 코팅하면 이러한 결함을 제거할 수 있습니다.
2. 사양에 따라 섬유 적층 방법을 설계하십시오.
먼저 제작할 판재의 두께를 결정하고 두께에 따라 필요한 층수를 계산한 후 0도, 45도, 90도, -45도 순으로 쌓는다. , 그런 다음 성형하세요.
3. 섬유층을 내부 코어 몰드에 감아 감쌉니다.
탄소 섬유 튜브의 가공 및 성형 방법에는 주로 다음 세 가지 방법이 포함됩니다. 특히 원통형 및 중공 용기를 만드는 데 적합한 탄소 섬유 모노필라멘트를 탄소 섬유 샤프트 주위에 감싸는 와인딩 성형 방법; 압출성형 방식은 탄소섬유를 완전히 담그고 압출을 통해 수지와 공기를 제거한 후 로에서 경화시켜 성형하는 방식이다. 이 방법은 간단하고 막대 모양, 관형 부품 등을 준비하는 데 적합합니다. 진공 백 열간 압착 방식은 금형 위에 층을 쌓고 내열 필름으로 덮은 후 소프트 포켓을 이용하여 층에 압력을 가하고 열 압착 탱크에서 경화시키는 방식입니다.
4. 구워서 굳힌 뒤 OPP를 제거하고 심을 제거한다
완성된 코일 소재를 권취기에서 꺼내어 경화로에서 굳힙니다. 파이프가 경화된 후 코어 모델을 제거하여 복합 재료 포장 파이프를 얻습니다. 이를 경화 탈형이라고도 합니다. 탈형 과정에서 선반이나 배관공이 헤드를 제거한 후 제품을 제거하면 코어 몰드의 표면이 손상되어 반복 사용에 영향을 미칠 수 있습니다. 고온 저항성 접착제를 사용하여 수평을 맞추거나 용접하고 연삭할 수 있습니다.
5. 양쪽 끝의 울퉁불퉁하고 평평한 부분을 잘라내고, 여러 공정을 거쳐 다듬고 다듬는다.
예비 완성된 탄소섬유 튜브는 아직 추가 가공이 필요합니다. 먼저, 완제품의 사양에 따라 반제품의 양쪽 끝부분에 남는 부분을 제거하여 균일하고 깔끔한 절단면을 형성합니다. 그런 다음 전문 연마 기계와 수작업을 통해 연마 및 광택 처리를 거쳐 부드럽고 윤기 나는 표면을 형성합니다.