纏繞成型可應(yīng)用于碳纖維貯運發(fā)射箱體制造中
點擊數(shù):7522021-05-14 09:24:28 來源: 重慶/貴州/四川玻璃鋼【貯罐 儲罐 脫硫 凈化塔】一體化智能泵站-重慶市雙時玻璃鋼有限公司
一體化預(yù)制泵站、一體化泵站、玻璃鋼貯罐、玻璃鋼管道。軍事國防是國家力量的根本,集貯存、運輸、發(fā)射為一體的箱式發(fā)射技術(shù)已經(jīng)成為目前彈箭武器研究領(lǐng)域的重點,碳纖維復(fù)合材料擁有質(zhì)輕高強(qiáng)、耐腐蝕、耐磨損、抗沖擊等優(yōu)勢,可將其用于導(dǎo)彈貯運發(fā)射箱的制作中。貯運發(fā)射箱箱體最初采用手糊工藝制造,存在原材料利用率低、生產(chǎn)效率低、制造成本高等缺點,我們可以根據(jù)這些將碳纖維箱體的成型工藝改為纏繞成型工藝。一體化預(yù)制泵站、一體化泵站、玻璃鋼貯罐、玻璃鋼管道。
1、設(shè)計準(zhǔn)備
碳纖維復(fù)合材料發(fā)射箱箱體纏繞成型工藝所用材料主要有碳纖維增強(qiáng)材料、樹脂基體、固化劑、功能材料、脫模劑及其他助劑。采用整體化設(shè)計方法,將防潮阻隔、電磁屏蔽等功能融于結(jié)構(gòu)設(shè)計之中,根據(jù)剛強(qiáng)度要求,通過有限元分析優(yōu)化出最佳箱體結(jié)構(gòu)。再以質(zhì)量為控制目標(biāo),將材料參數(shù)代入成熟的數(shù)學(xué)計算公式,推導(dǎo)出箱體的纖維含量和鋪層層數(shù),從而實現(xiàn)箱體結(jié)構(gòu)與功能一體化設(shè)計,最終發(fā)射箱箱體設(shè)計為矩形。根據(jù)以往手糊工藝的缺點,我們采用纖維纏繞成型,纖維纏繞成型是在纏繞機(jī)上,將浸漬樹脂的纖維均勻的、有規(guī)律的纏繞在一個轉(zhuǎn)動的芯模上,最后固化,除去芯模獲得制件。一體化預(yù)制泵站、一體化泵站、玻璃鋼貯罐、玻璃鋼管道。
2、纏繞工藝
(1)內(nèi)層纏繞。一體化預(yù)制泵站、一體化泵站、玻璃鋼貯罐、玻璃鋼管道。
將纖維從紗架上引出,使其經(jīng)過浸膠槽、張力控制系統(tǒng)、導(dǎo)向環(huán),最后搭接到芯模上。開啟纏繞機(jī),按照設(shè)定程序進(jìn)行纏繞,用卡尺測量壁厚達(dá)到設(shè)計要求后,停止運行,將纖維剪斷。復(fù)合材料箱體具有多種材料多層組合矩形截面薄壁結(jié)構(gòu)特點,其纏繞張力控制對于箱體的致密性與壁厚均勻性至關(guān)重要。設(shè)計研究利于纖維纏繞的逐層張力遞減制度。由于纖維是一層一層纏繞到芯模上,每纏繞一層均對前一層的纖維產(chǎn)生壓力,從而使前一層變松,為了保證各層纖維的最后張力相同,使之共同受力,通過研究張力與纏繞芯模的剛度、纏繞制品的厚度、纖維的強(qiáng)度和含量、纏繞線型等之間的影響關(guān)系,優(yōu)化確定纏繞張力控制參數(shù)。一體化預(yù)制泵站、一體化泵站、玻璃鋼貯罐、玻璃鋼管道。
(2)功能層鋪放。
研究設(shè)計專用的功能層材料鋪放復(fù)合機(jī)構(gòu),采用在線涂膠壓合工藝實現(xiàn)材料復(fù)合鋪放。鋪放過程中首先在預(yù)固化的內(nèi)層坯體表面均勻涂刷一層環(huán)氧膠液,然后將裁剪好的阻隔層薄膜材料通過鋪放結(jié)構(gòu)上的供料卷沿長度方向進(jìn)行鋪放,并用膠輥進(jìn)行壓實和排除層間氣泡,預(yù)固化一定時間。在充分壓實并完全排除層間氣泡的阻隔層薄膜表面,均勻涂刷一層環(huán)氧膠液,將導(dǎo)電屏蔽層材料沿長度方向鋪放、壓實,同時在其外表面涂刷一層環(huán)氧膠液進(jìn)行封閉,然后固化一定時間再進(jìn)行后續(xù)纖維結(jié)構(gòu)層的纏繞。一體化預(yù)制泵站、一體化泵站、玻璃鋼貯罐、玻璃鋼管道。
(3)外層纏繞。
將纖維搭接到箱體上,按照纏繞內(nèi)層的方法纏繞外層,直至達(dá)到設(shè)計厚度。一體化預(yù)制泵站、一體化泵站、玻璃鋼貯罐、玻璃鋼管道。
3、性能檢驗
為驗證纏繞成型的碳纖維發(fā)射箱體是否滿足設(shè)計技術(shù)要求,博實對樣件按照國軍標(biāo)的要求進(jìn)行了試驗驗證,試驗項目有尺寸、材料力學(xué)性能、透濕率、耐燒蝕性等。試驗結(jié)果表面箱體各項性能均滿足指標(biāo)要求。目前該箱體已正式投產(chǎn),并批量使用。一體化預(yù)制泵站、一體化泵站、玻璃鋼貯罐、玻璃鋼管道。
4、總結(jié)
一體化預(yù)制泵站、一體化泵站、玻璃鋼貯罐、玻璃鋼管道。通過纏繞成型制造的碳纖維復(fù)合材料箱體,相比傳統(tǒng)手糊成型工藝,具有原材料利用率高、制造效率高、制造成本低等優(yōu)點。通過螺旋纏繞方式制造碳纖維復(fù)合材料箱體,能夠突破矩形截面箱體纏繞張力控制與功能層快速鋪放等關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)發(fā)射箱箱體近零拔模斜度成型,各項性能均滿足指標(biāo)要求,解決了碳纖維復(fù)合材料箱體質(zhì)量與成本的控制難題。