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玻璃鋼纏繞工藝解析纖維纏繞工藝是樹(shù)脂基復(fù)合材料制造工藝之一

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玻璃鋼纏繞工藝解析

纖維纏繞工藝是樹(shù)脂基復(fù)合材料制造工藝之一。纏繞的主要形式有三種環(huán)向纏繞、平面纏繞及螺旋纏繞。三種方法各有特點(diǎn)，濕法纏繞方式因其對(duì)設(shè)備的要求相對(duì)簡(jiǎn)單和制造成本較低而應(yīng)用***為廣泛。

維纏繞工藝是樹(shù)脂基復(fù)合材料的主要制造工藝之一。是一種在控制張力和預(yù)定線型的條件下，應(yīng)用專(zhuān)門(mén)的纏繞設(shè)備將連續(xù)纖維或布帶浸漬樹(shù)脂膠液后連續(xù)、均勻且有規(guī)律地纏繞在芯模或內(nèi)襯上，然后在一定溫度環(huán)境下使之固化，成為一定形狀制品的復(fù)合材料成型方法。
纖維纏繞技術(shù)的發(fā)展與增強(qiáng)材料、樹(shù)脂體系的發(fā)展和工藝發(fā)明息息相關(guān)。盡管在漢代就有在長(zhǎng)木桿外加縱向竹絲及環(huán)向蠶絲后浸漬大漆制造戈、戟等長(zhǎng)兵器桿的工藝，但直到20世紀(jì)50年代纖維纏繞工藝才真正成為一種復(fù)合材料制造技術(shù)。1945年應(yīng)用纖維纏繞技術(shù)成功制造了無(wú)彈簧的車(chē)輪懸掛裝置，1947年*臺(tái)纖維纏繞機(jī)被發(fā)明。隨著碳纖維、芳綸纖維等高性能纖維的開(kāi)發(fā)和微機(jī)控制纏繞機(jī)的出現(xiàn)，纖維纏繞工藝作為一種機(jī)械化生產(chǎn)程度很高的復(fù)合材料制造技術(shù)，得到迅速的發(fā)展，20世紀(jì)60年代開(kāi)始在幾乎所有可能的領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。

根據(jù)纏繞時(shí)樹(shù)脂基體所處的化學(xué)、物理狀態(tài)不

同，纏繞工藝可分為干法、濕法及半干法三種:

1．干法

干法纏繞采用經(jīng)過(guò)事先浸膠而處于B階段的預(yù)浸紗帶。預(yù)浸紗帶是在專(zhuān)門(mén)的工廠或車(chē)間制造與提供的。干法纏繞時(shí)，在纏繞機(jī)上需先對(duì)預(yù)浸紗帶進(jìn)行加熱軟化處理后再纏繞到芯模上。由于可以在纏繞前對(duì)預(yù)浸紗帶的含膠量、膠帶尺寸及質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和篩選，因而可以較準(zhǔn)確地控制制品質(zhì)量。干法纏繞的生產(chǎn)效率較高，纏繞速度可達(dá)100-200m/min,工作環(huán)境也較清潔。但干法纏繞設(shè)備比較復(fù)雜且造價(jià)很高，纏繞制品的層間剪切強(qiáng)度也較低。

2．濕法

濕法纏繞是將纖維經(jīng)集束、浸膠后，在張力控制下直接纏繞在芯模上，然后再固化成型。濕法纏繞的設(shè)備比較簡(jiǎn)單，但由于紗帶浸膠后立即纏繞，在纏繞過(guò)程中對(duì)制品含膠量不易控制和檢驗(yàn)，同時(shí)膠液中的溶劑固化時(shí)易在制品中形成氣泡、孔隙等缺陷，纏繞時(shí)張力也不易控制。同時(shí)，工人在溶劑揮發(fā)氣氛和纖維短毛飛揚(yáng)的環(huán)境中操作，勞動(dòng)條件較差。

3．半干法

與濕法工藝相比，半干法是在纖維浸膠到纏繞至芯模的途中增加一套烘干設(shè)備，將紗帶膠液中的溶劑基本上驅(qū)趕掉。與干法相比較，半干法不依賴一整套復(fù)雜的預(yù)浸漬工藝設(shè)備。雖然制品的含膠量在工藝過(guò)程中與濕法一樣不易精確控制且比濕法多一套中間烘干設(shè)備，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度更大，但制品中的氣泡、孔隙等缺陷大為降低。