如何在制作工艺中保证碳纤维圆管的质量?

  江苏博实科技:碳纤维复合材料圆管是碳纤维材料应用中的典型产品,由于在比强度、比模量、线膨胀系数、耐腐蚀性、抗疲劳性和阻尼系数等方面比金属圆管更具优势,业已成为一种重要的结构材料,被广泛用于机械辊轴、高精度检具、光学遥感器、以及各种设备支架等的制造,在轻量化工业装备、无人机、医疗器械、热敏感、体育休闲等领域有着较好的应用前景。
碳纤维圆管
  碳纤维管对内径尺寸精度控制不严,但对外径要求较高,模具的选择对外径尺寸有较大影响。对于纤维缠绕工艺或者卷制工艺来说,因为纤维缠绕时受到压紧力,要求其集合形状基本保持不变,因而在芯模原材料的选择上,较好选择具有良好刚性的金属材料,如钢和硬铝,钢的密度和硬度都比硬铝大,但钢的热膨胀系数不及硬铝。而高性能碳管制品是在高温下进行固化的,如果采用硬铝芯模,可通过硬铝热膨胀产生的固化内压,提高碳管的密度和力学性能。所以在高性能碳管的缠绕工艺中,芯模宜选用硬铝。《产品浏览:碳纤维圆管(图)
 
  碳纤维圆管多采用卷制工艺制作,首先根据所需管材的规格裁切好碳纤维预浸料以及选择合适的内芯模具,然后利用卷管机的温度将碳纤维预浸料软化,然后均匀的卷制到内芯模具上。管材尺寸精度的控制首先要考虑到模具, 芯模的选择原则是用线膨胀系数较大的弹性材料做成型模,以线膨胀系数小的钢材作为辅助模具。
碳纤维圆管
  在卷制过程中,合理的铺层角度可以优化力学性能,常见的铺层角度有0°、±45°、 90°。当所有预浸料卷制完毕后,在表面裹上一层OPP带,最后送入热压罐中高温固化成型。成型之后,脱去OPP带,就得到碳纤维管的粗坯。两端切去不光滑平整的部分,经过多道工序进行打磨、抛光。初步完成的碳纤维管还需要进一步加工,首先根据成品的规格,将半成品的两端多余部分去除,形成统一整齐的切面,然后经过专业打磨机和人工手工打磨、抛光,才能形成光滑而有光泽的表面。
 
  随着碳纤维圆管在实际应用中轻量化的效果逐渐显现,在印刷、造纸、塑料、薄膜、纺织、锂电池极片卷绕机等行业的辊轴类也开始逐步用其取代传统金属类管材。在此背景下,高强度低重量的碳纤管如果能在表面质量和制造精度上得到进一步提升,无疑是为其进军更高端和更广阔的市场扫清了一大障碍。