碳纤维圆管卷制成型该如何做好铺层设计?

  碳纤维管的规格形状不同,选择的生产工艺也不相同,为了提高生产的效率,稳定产品的性能优势,在碳纤维圆管制作的时候会采取卷制工艺,碳纤维管卷制成型工艺比缠绕成型树脂的分布更均匀,但在碳纤维丝束方向的把握比较重要,为了减少这一问题带来的缺陷,在碳纤维圆管的卷制工艺中需要格外注意铺层设计。

碳纤维圆管

  1.铺层的厚度决定铺层设计的

  碳纤维圆管在卷制的时候需要根据其壁厚裁剪合适数量的碳纤维预浸料,比如1mm厚的碳纤维圆管需要5层碳纤维预浸料,2mm厚的碳纤维圆管则需要10层。从生产成本和生产效率上看,采用连续铺层比较合适,但在实际铺层中连续铺层会存在泊松效应,这也就需要碳纤维预浸料朝着多个方向进行铺层,否则就会导致碳纤维管的剪切性能低,断裂面比较容易分层,导致碳纤维管出现开裂,从而造成使用寿命会大大下降,特别是在一些恶劣的环境下,这种现象更为明显。

  2.铺层的角度遵循的规律

  在铺层的过程中需要对铺层过渡区进行设计,整个铺层要遵循整体的对称均匀性,首先要完成一整个管材表面一圈的铺层,这样更好地保证均匀度完整,那同角度铺层要跟整体铺层同步增加与减少,再就是在碳纤维圆管外部铺层应该连续覆盖整个表面,避免出现断层的情况出现。在交替铺层的时候要确保每两个断层之间要有一个连续铺层,使得整体的结果更为稳定。

  3.铺层角度都有哪些

  博实碳纤维会先根据碳纤维圆管的性能需求跟壁厚决定铺层设计的构思,然后进行碳纤维预浸料的裁剪,再按照一定的角度设计进行铺层,一般会选择0°、±45°、90°这几种。在铺层中同角度的铺层不会超过3层,能够确保碳纤维管的性能优势的发挥, 在铺层角度上面相邻层间尽量是遵循±45 °的铺层设计。

碳纤维圆管

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