Explicação pormenorizada do processo de laminagem de tubos de fibra de carbono
O Roll Wrapping é um processo avançado de fabrico de componentes tubulares utilizando pré-impregnados de fibra de carbono através de técnicas de laminagem e enrolamento. É altamente favorecido em várias indústrias pela sua leveza, alta resistência e flexibilidade de design
1 、 Visão geral do processo de laminação de tubos de fibra de carbono
O processo de laminagem envolve o envolvimento do pré-impregnado de fibra de carbono em torno de um molde central e a sua cura através de laminagem e aquecimento para produzir estruturas tubulares com excelentes propriedades mecânicas. Este processo é particularmente adequado para o fabrico de quadros de bicicletas, equipamento desportivo e acessórios para tubos industriais, uma vez que permite uma produção de tubos consistente e de alta precisão
Caraterísticas do processo
Leve: Os tubos de fibra de carbono pesam muito menos do que os tubos metálicos tradicionais
Alta resistência: Os laminados de fibras multi-ângulo melhoram as propriedades de compressão e de torção
Personalização: O diâmetro do tubo e a espessura da parede podem ser ajustados de acordo com as necessidades
Boa qualidade da superfície: Após a cura, a superfície é lisa e pode ser utilizada diretamente
2、 Fluxo do processo de laminação de tubos de fibra de carbono
O processo inclui principalmente as seguintes etapas:
1. Corte e preparação de material pré impregnado
De acordo com os requisitos de conceção, corte o pré-impregnado de fibra de carbono com uma largura e comprimento adequados e certifique-se de que a direção da fibra cumpre os requisitos de otimização mecânica.
2. Bobinagem e laminagem
Enrolar o material pré-impregnado à volta do molde do núcleo e aplicar pressão utilizando uma ferramenta de rolamento para garantir que o material pré-impregnado está bem aderido e remover as bolhas. O ângulo de enrolamento e o número de camadas devem ser ajustados de acordo com os requisitos do projeto.
3. Processo de cura
Colocar o molde do núcleo enrolado num forno ou num equipamento de prensagem a quente e curar a resina por aquecimento (normalmente 100 ° C a 150 ° C) para formar uma estrutura tubular. O tempo de cura depende do tipo de resina e da espessura da parede.
4. Desmoldagem e maquinagem de precisão
Após a cura estar concluída, remover o molde do núcleo e aparar, polir ou revestir a superfície do tubo para cumprir os requisitos de utilização final.
3 、 Vantagens e desvantagens do processo de laminação de tubos de fibra de carbono
Vantagens
- Alta eficiência: Adequado para pequenos lotes e produção personalizada...
- Otimização da força: O enrolamento em várias camadas aumenta a resistência à compressão e à torção dos tubos...
- Custo-eficácia: Em comparação com o processo de tanque de prensagem a quente, os requisitos de equipamento são menores...
- Flexibilidade: Pode produzir tubos de vários diâmetros e comprimentos...
Desvantagens
- Restrição da forma: aplicável principalmente a componentes tubulares ou cilíndricos...
- Dependência manual: Os processos de enrolamento e laminagem requerem uma operação manual e a precisão depende da experiência...
- Defeitos de superfície: Se o rolamento for irregular, podem aparecer bolhas ou vincos...
4 、 Campos de aplicação do processo de laminação de tubos de fibra de carbono
Este processo é amplamente utilizado devido às suas vantagens únicas:
Equipamento desportivo: como quadros de bicicletas, cabos de raquetes de ténis e canas de pesca.
Acessórios para tubos industriais: como veios de transmissão mecânica e condutas ligeiras...
Aeroespacial: tais como suportes para pequenos drones e postes de antena.
Indústria automóvel: tais como tubos de escape de competição e componentes de suspensão...
5、 Tendências de desenvolvimento futuro
Com o desenvolvimento de equipamento de enrolamento automatizado e novos materiais pré-impregnados, o processo de enrolamento de fibra de carbono alcançará uma maior eficiência e consistência de produção. Combinando a monitorização inteligente e a tecnologia de modelação 3D, o processo optimizará ainda mais o desempenho dos tubos e expandirá as suas aplicações em campos de fabrico topo de gama.
6、 Resumo
O processo de laminagem de fibra de carbono tornou-se uma tecnologia importante para o fabrico de tubos de fibra de carbono devido à sua leveza, elevada resistência e capacidades de personalização. Através do enrolamento e da laminagem de materiais pré-impregnados, este processo pode produzir componentes tubulares de alta qualidade. Embora a sua aplicabilidade seja limitada pela forma, apresenta vantagens significativas em áreas como o equipamento desportivo, a indústria e a indústria aeroespacial. Os futuros avanços tecnológicos farão com que o seu potencial se concretize em mais aplicações.