Несколько типов процессов формования с филаментной намоткой

В зависимости от конкретного способа операции процесс формования с филаментной намоткой можно разделить на три основных типа:

1.Сухая намотка
Этот метод предполагает предварительную пропитку непрерывных стекловолоконных ровингов смолой с последующим нагревом для удаления растворителей и перевода смолы из начальной стадии A в стадию B. Затем подготовленные жгуты наматываются на катушки для дальнейшего использования. При непосредственной намотке эти предварительно обработанные ленты укладываются на оправку в соответствии с заданной схемой.

Ключевые преимущества сухой намотки включают простоту контроля процесса, чистоту производственной среды и более благоприятные условия труда для операторов. Изделия, полученные этим методом, обычно отличаются стабильным качеством, скорость намотки может быть значительно увеличена (до 100-200 метров в минуту), а механизация и автоматизация производства относительно легко достижимы.

Однако этот метод предъявляет особые требования к материалам: используемые отвердители должны оставаться стабильными в процессе сушки ленты, не испаряться и не возгоняться. Особенно при использовании систем смол, требующих высокотемпературного отверждения (например, на основе ангидридов или DDS), могут возникнуть проблемы с недостатком смолы внутри изделия и ее избытком на поверхности. Поверхность также может иметь заметные пузыри и быть неровной. Кроме того, весь подготовительный процесс требует специального оборудования, что усложняет систему и увеличивает затраты. Поэтому сухая намотка в основном используется в областях со строгими требованиями к производительности, таких как аэрокосмическая и оборонная промышленность.

2.Мокрая намотка
Мокрая намотка более straightforward: непрерывные стекловолоконные ровинги или ленты непосредственно пропитываются жидкой смолой и наматываются на оправку или вкладыш в влажном состоянии с последующим отверждением. Ее преимущества заключаются в простом оборудовании и меньшем количестве ограничений на сырье, предлагая более широкий выбор.

Сложности, однако, включают в себя трудность оперативного контроля качества ленты сразу после пропитки. Растворители в смоле могут легко образовывать пузыри при отверждении, а точный контроль натяжения каждого волокна во время намотки является сложной задачей. Вся линия намотки требует частого обслуживания и очистки для обеспечения стабильной работы. Запутывание волокон в любой точке может нарушить весь производственный процесс, что потенциально приводит к браку и потерям.

3.Полусухая намотка
Полусухой процесс можно рассматривать как компромисс между двумя предыдущими методами: по сравнению с мокрой намоткой добавляется этап сушки, но по сравнению с сухой намоткой время сушки сокращается, степень высушенности пряжи снижается, и операция намотки может выполняться при комнатной температуре.

Этот компромисс предлагает несколько преимуществ: удаляются растворители, увеличивается скорость производства, упрощается оборудование и одновременно улучшается качество продукции, значительно снижая вероятность дефектов, таких как пузыри и пустоты в готовом изделии.

В итоге:
Выбор конкретного процесса намотки часто зависит от фактических производственных условий и требований к характеристикам конечного продукта. В таблице 1.7 четко сравниваются соответствующие характеристики этих трех методов.

Таблица 1.7 Сравнение характеристик различных процессов филаментной намотки