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连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)缠绕工艺介绍

作者:admin 发布时间:2022-05-17 11:07:00 次浏览

连续纤维增强热塑性复合材料缠绕工艺过程中,缠绕压力的作用是为了挤压出缠绕阶段制品中的孔隙,保证复合材料层与层之间更好的粘合。因此,为复合材料缠绕系统提供稳定的压力是制备高质量制品的关键因素。目前,复合材料缠绕机系统提供缠绕压力主要以气动控制为主,主要原因在于气压控制方式简单、现场作业环境清洁且无污染,同时,复合材料缠绕成型过程中缠绕压力量级相对较小,采用气压比液压系统更方便。连续纤维增强热塑性复合

连续纤维增强热塑性复合材料缠绕工艺过程中,缠绕压力的作用是为了挤压出缠绕阶段制品中的孔隙,保证复合材料层与层之间更好的粘合。因此,为复合材料缠绕系统提供稳定的压力是制备高质量制品的关键因素。目前,复合材料缠绕机系统提供缠绕压力主要以气动控制为主,主要原因在于气压控制方式简单、现场作业环境清洁且无污染,同时,复合材料缠绕成型过程中缠绕压力量级相对较小,采用气压比液压系统更方便。

连续纤维增强热塑性复合材料成型方法

复合材料预浸带缠绕成型技术是简形类结构件主要的成型方法,其缠绕制品已被广泛应用于各领域的关键部件。提高缠绕制品质量,减少制品缺陷,降低废品率,获得稳定可靠制品的性能,对于成本较高的航空与航天大型缠绕结构具有重要工程实用价值。作为实现该目标的基础,复合材料预浸带缠绕工艺技术亟待完善。本论文围绕缠绕制品残余应力及拉伸强度双目标开展研究,分别对预浸带输送过程中的摩擦系统、预浸带缠绕简形件残余应力模型、环向拉伸强度模型、工艺参数对制品性能的影响规律及缠绕工艺参数设计与控制进行了研究。

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连续纤维增强热塑性复合材料缠绕工艺参数对制品性能的影响

基于复合材料简形件残余应力及环向拉伸强度模型,开展成型工艺参数对制品性能的单因素以及多因素耦合理论研究,其研究表明:增大缠绕张力、温度及速度任一参数对残余应力均起到减小作用,而对拉伸强度则起到提高作用;同时,增大热辊压力也可提高拉伸强度,但对论文中的碳纤维环氧树脂预浸带强度增大能力有限。同时,进一步对多工艺参数耦合情况进行了分析,结果表明工艺参数间存在耦合情况,相互约束,共同改变残余应力与拉伸强度,且影响规律变得更为复杂。最后,对工艺参数重要度进行分析,获得参数影响残余应力的重要度为:缠绕温度>缠绕张力>缠绕速度;而对拉伸强度影响的重要度为:缠绕张力>缠绕温度>缠绕速度>缠绕压力。

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