碳纤维管铺层对产品质量的影响分析

  强度以及比刚度较高是碳纤维树脂基复合材料的明显特征,在可设计性以及抗疲劳性能方面占据绝对优势,可利用自身特征形成独特的优点。航空航天飞行以及民用产业等都是碳纤维树脂基复合材料应用的主要位置,其发挥的作用不可替代。可实现对管道腐蚀问题的逐步改善,真正意义上延长管道系统的整体使用寿命,并通过降低运行成本的方式获得理想效益。

  碳纤维管铺层如下:[+14°/-14°/+45°/- 45°/-45°/+45°/-14/+14°/0°/0°]。铺层始终处于不断变化的过程当中,管子内径也会有所改变,由内到外直径之间存在较大差异。在不同铺层当中,需要利用长度以及宽度不同的预浸料,在裁剪时需要遵循相应的公式与原则。管材在固化之后会有不可避免的褶皱问题出现在表面上。导致其出现的原因有很多种,最为直接的就是手工缠绕过程中出现张力不均的问题,所以纤维松紧程度不能保持一致。加之受到环向层间作用力以及纵向深力作用的影响,会有不平衡的屈曲现象出现。

  对于铺层设计,碳纤维复合材料管材铺层采用对称各向同性铺层。可以充分利用树脂与纤维之间强度性质的层合,也可消除碳纤维轴向与释向的热膨胀系数差别,利用碳纤维轴向负的热膨胀系数,抵消树脂较大的热膨胀系数,尽量使并各方向上的热膨胀系数接近于“零”,进而保证碳纤维管的外形尺寸和固化后的变形。

  在铺层控制中先用标准尺寸的内径钢管做铺贴模使用,涂脱模剂后铺贴一层RELEASE200TFP脱模布按设计的铺层角度逐层铺平、压实避免层间有气泡和杂质等原因,圆管不便于熨压每两层打袋抽真空预压一次。

碳纤维管

  为了保证管材的表面质量,可选择含胶量较高的碳纤维预浸料铺贴。通过试验,可以在对模阴模上设计0°铺层,且先铺于阴模内再进行组装,可以使管材脱模后表面质量良好且无对模印痕。

  如果选用组合模不仅增加了模具设计难度,而且难以保证内称与外形对模阴模的同轴度,进而难以保证管材的厚度均匀性。而用气囊法与阴模再加以工艺过程的控制,可以制造出表面状态良好同轴度好且厚度均匀的碳纤维管