Заготовки, получение намоткой волокон

При изготовлении композиционных материалов различными методами значительный объем применяемых предварительных заготовок составляют заготовки, полученные из моноволокон. Одним из методов получения таких заготовок является метод намотки волокна на оправку и закрепления его либо нанесением на волокно слоя матрицы, либо проклеиванием его легко выгорающими и не загрязняющими матрицу клеями. Такая технология позволяет зафиксировать волокно в положении, достигнутом намоткой на прецизионных намоточных машинах, и, в случае нанесения слоя матрицы, связать вместе волокна и матрицу. [c.122]

Применяются два типа укладки волокна намотка на барабан моноволокна и многофиламентная укладка волокна со шпуляр-ника в непрерывную ленту. Первый тин укладки проще и применяется чаще. На намоточном барабане (рис. 5) можно получить заготовку в виде карточки с размерами, соответствующими размерам барабана. Поскольку намотка по винтовой линии обеспечивается поступательным движением нити со шпули в соответствии с вращательным движением барабана, может быть обеспечена очень высокая точность получения шага волокна и его натяжения при намотке. Обычно перед намоткой вокруг барабана оборачивается и закрепляется на нем фольга из алюминиевого матричного сплава. Связка может наноситься на фольгу распылением смолы с летучим растворителем (ксилолом для связки из полистирола). Во время испарения растворителя на барабан наматывается волокно. Второй слой смолы может наноситься после окончания [c.435]

При получении сборных заготовок укладкой или намоткой волокон последние располагают с определенным шагом между слоями матричных элементов, при этом положение волокон не фиксируется, поэтому при последующем компактировании взаимное расположение соседних волокон может оказаться непостоянным. Неравномерное распределение волокон в матрице обусловливает различия в распределении напряжений по участкам при нагружении изделия, концентрацию напряжений в отдельных участках и, как следствие, снижение эксплуатационных характеристик. Кроме того, в заготовках этого вида волокна не защищены от окисления при нагреве и в начальный период компактиро-вания, в результате чего происходит снижение прочности (и химическая [c.86]

Раскрой и сборка пакетов для прессования. Наиболее распространенным видом предварительных заготовок, применяемых для изготовления композиционных материалов методом диффузионной сварки, являются плоские элементы, состоящие из одного слоя упрочнителя, закрепленного тем или иным способом. В связи с этим в дальнейшем операции раскроя заготовок и сборки их в пакеты рассмотрим на примере предварительных заготовок, полученных методом намотки с последующим закреплением волокон плазменным напылением или проклеиванием. Схематически эти операции представлены на рис. 58 (по данным работ [31, 98]). Из монослойных заготовок вырезают ножницами, гильотинными ножницами, вырубают в специальных штампах либо получают другими методами механической обработки элементы более или менее сложной конфигурации, являющиеся слоями — сечениями изделия. Число этих заготовок определяется толщиной готового изделия, количеством упрочнителя и матрицы в предварительных заготовках, если упрочнитель связан матрицей, либо количеством упрочнителя и толщиной фольги матрицы, если упрочнитель связан клеем. На рис. 58. показан типовой раскрой двух видов изделий плоского полуфабриката в виде листа и изделия более сложной формы — лопатки двигателя. Поскольку наряду с од-ноосноармированным композиционным материалом в технике применяют изделия из материала, в котором имеется волокно, ориентированное, в соответствии с возникающими в этом изделии [c.125]

Заготовка имела толщину 0,9 мм и была получена многократно чередующейся намоткой проволоки на плоскую охлаждаемую оправку и плазменным напылением на ее поверхность алюминия. После отжига, проведенного после прокатки, композиция, содержащая 37 об.% проволоки, с прочностью 385 кгс/мм , имела прочность в направлении укладки волокн 122 кгс/мм . Процесс холодной прокатки со степенью деформации 1—2% применяли для композиций алюминий — стальная проволока, полученных методом диффузионной сварки под давлением [159, 179]. Предел прочности этих композиций после прокатки состовлял 120 — 140 кгс/мм . [c.146]

Японской фирмой Норитаке разработан новый высокопрочный композит с керамической матрицей, армированный углеродными волокнами Материал обладает высокой ударной вязкостью, которая в 6 раз выше ударной вязкости традиционных керамических материалов и не ухудшается в интервале температур до 1200 °С. Его изготовляют методом фила-ментарной намотки, применяя в качестве исходного связующего суспензию из нитрида кремния или муллита. После сущки заготовку спекают при 1700 °С методом горячего прессования под давлением 35 МПа. Для получения материала с высокими характеристиками по прочности на разрыв и вязкости разрущения, содержание углеродных волокон в материале должно составлять от 30 до 45 %. Такой материал имеет вязкость разрущения 29 МПа и прочность при изгибе 690 МПа в случае использования в качестве матрицы нитрида кремния, и 18 и 610 МПа соответственно в случае использования муллита. [c.240]

Первый способ состоит из пропитки графитовых волокон смолой или пеками, намотки заготовки, ее отверждения и механической обработки на заданный размер, карбонизации при 800 - 1500С в неокислительной (например, инертном газе) или нейтральной среде, уплотнении пиролитическим углеродом, графитизации при 2500-3000 °С и нанесении противооки-слительных покрытий из карбидов кремния и циркония. Для получения материала высокой плотности цикл пропитка — отверждение — карбонизация многократно повторяют. Всего процесс продолжается около 75 ч. В зависимости от режимов проведения плотность КМ, полученного этим методом, составляет 1,3-2 т/м . Свойства полученного при этом углерод-углеродного КМ зависят от многих факторов вида исходного волокна и связующего, условий пропитки, степени наполнения матрицы, свойств кокса и прочности его связи с волокном, режимов отверждения, карбонизации, графитизации, многократности цикла пропитка — отверждение — карбонизация. Так, при пропитке феноло-формальдегидной смолой плотность КМ не превышает 1,65 т/м , при пропитке фурановыми смолами она доходит до 1,85 т/м , а при использовании пеков составляет 2,1 т/м . Нагрев карбонизированного материала до 2500-3000 °С вызывает его гра-фитизацию. [c.463]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...