Намотка волокна

Намотка волокна. Этот метод применяют в судостроительной промышленности для изготовления тел вращения, таких, как мачты, цилиндры, сферы и др. Число таких применений в настоящее время относительно невелико, хотя, судя по всему, этот метод вполне пригоден для изготовления глубоководных судов будущего. [c.248]

Используются также различные модификации описанных выше технологических процессов, например намотка ленты. Возможно модифицировать и использовать сочетание намотки волокна с напылением, что позволяет исключить образование намоточных трещин , которые иногда появляются на сосудах, изготовленных методом намотки. [c.316]

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]

Рис. 56. Схема процесса намотки волокна на оправку

Данные приведенные в табл. 27, получены на волокне борсик диаметром О, 07 мм. При увеличении диаметра волокна прочность композиционного материала в поперечном направлении значительно возрастает. Так, например, в работе [109] указано, что композиционные материалы, полученные методом намотки волокна борсик с диаметром 0,145 мм на алюминиевую фольгу толщиной 0,025 мм с шагом 0,182 мм и последующего нанесения плазменным методом сплавов 6061 или 2024 после сборки в пакет и диффузионной сварки в вакууме по режиму температура 490— 565° С, давление 400 кгс/мм , время выдержки 1 ч, имели прочность в поперечном направлении 28 кгс/мм . [c.135]

Из слоистых композитов низкого давления (О—2,8 МПа) можно на месте изготавливать достаточно сложные элементы конструкций путем намотки волокна или используя препрег-лен-ту полимера (в стадии В) с волокном. Отверждение может происходить при комнатной температуре без приложения давления. Волокнистые композиционные материалы с металлической матрицей получают как из исходных элементов, так и из полуфабриката в виде ленты. [c.72]

Способы получения композитов Порошковая металлургия Окисление Электрохимические способы Выпадение частиц и т. д. Порошковая металлургия Пропитка Литье и т. д. Порошковая металлургия Пропитка в вакууме Направленное отверждение Электрохимические способы Намотка волокна Формовка при высоком давлении [c.15]

Если значения напряжений были рассчитаны для стеклопластика с чередующимися слоями тканого ровинга и мата, число слоев (или схема укладки) должно быть достаточным, чтобы суммарная толщина их составляла 11 мм, т. е. можно взять четыре слоя тканого ровинга и три слоя мата с развесом (460 г/м ). Однако полученный таким путем материал будет слишком прочным в осевом направлении. Для получения стеклопластика с соотношением окружной прочности к осевой 2 1 необходимо точно рассчитать число волокон, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях, или производить намотку волокном так, чтобы векторная сумма спиральных витков дала значения 2 (окружное) и 1 (осевое), т. е. угол намотки относительно оси должен составлять примерно 54°. [c.25]

Ниже приводятся основные принципы и формулы для расчета слабонагруженных стеклопластиковых деталей, которые можно изготовлять контактным формованием. Дополнительная информация для расчета и анализа изделий из композиционных материалов включена в гл. 16 — по намотке волокном, гл. 20 — по расчету композиционных материалов и гл. 21 — по трехслойным конструкциям. [c.34]

Следующим наиболее вероятным кандидатом для автоматизации процесса формования ручной укладкой стало производство цилиндрических изделий, например сосудов высокого давления. Намотка волокном — хорошо известный процесс, который стал [c.73]

Рис, 13.9. Схема процесса формования намоткой волокном [c.74]

В обычных установках для намотки волокна (рис. 13.9) исходные материалы (смола и волокно) поступают из неподвижных емкостей и наматываются на вращающийся сердечник конечной длины. В этих машинах из-за перемен направления хода всегда теряется материал на обоих концах сердечника, а для получения длинных труб требуются сердечники и машины большой длины, причем сердечники должны извлекаться. [c.75]

В установках для намотки волокном непрерывного действия сердечник не вращается, а движется вдоль оси вращающихся бобин, с которых сматывается волокно и которые периодически останавливают и заменяют. Эта операция ограничивает количество и тип применяемых в такой технологии волокон. После отверждения материала сердечники извлекаются. [c.75]

Препреги из ровингов наматывают или укладывают в заданной последовательности любым из трех способов. Первая система — это ориентация (0°, 45°, 90°), или последовательность я/4. Вторая — ориентация (0°, 0, 90°). Третья, с углом смещения слоев 0, используется в конструкциях, получаемых намоткой волокном. Находит применение также система (0°, 60°), или я/3. В пределах допусков по толщине изделия последовательность слоев делают симметричной относительно средней плоскости слоистого пластика, чтобы предотвратить появление изгибающих взаимосвязанных эффектов. [c.110]

Намотка волокном — сравнительно простой процесс, в котором армирующий материал в виде непрерывного ровинга (жгута) или нити (пряжи) наматывается на вращающуюся оправку. Специальные механизмы, которые перемещаются со скоростью, синхронизированной с вращением оправки, контролируют угол намотки и расположение армирующего материала. Его можно обертывать вокруг оправки в виде прилегающих друг к другу полос или по какому-то повторяющемуся рисунку до полного покрытия поверхности оправки. Последовательные слои наносятся под одним и тем же или под разными углами намотки, пока не будет набрана нужная толщина. Угол намотки может изменяться от очень малого — продольного до большого — окружного, т. е. около 90° относительно оси оправки, включая любые углы спирали в этом интервале. Связующим для армирующего материала служит термореактивная смола. При мокрой намотке смола наносится в процессе самой намотки. Сухая намотка основана на использовании ровинга, предварительно пропитанного смолой в В-стадии. Обычно отверждение идет при повышенной температуре без избыточного давления, и завершающей стадией процесса является снятие изделия с оправки. При необходимости проводятся отделочные операции механическая обработка или шлифование. [c.198]

В данной главе будут рассмотрены в основном вопросы, связанные с намоткой волокном, причем главное внимание будет уделено армирующим материалам и смолам, технологии намотки, методам контролирования процессов и свойствам готовых изделий. [c.199]

На первой стадии развития процесса намотки волокном все стренги (с едиными концами) состояли из 204 элементарных волокон с диаметром G и имели номинальный развес 27 200. .. 30 250 м/кг. Эти стренги (пряди) соединяли, получая ровинги с большим числом отдельных концов. В настоящее время практикуется увеличение диаметра волокон и их числа в стренге. Широко применяются стренги с 408 или 816 волокнами. Дальнейшего прог- [c.203]

Свойства некоторых материалов для оправок приведены в табл. 16.8. На рис. 16.6 111] схематически показан каркас вымываемой алебастровой оправки. На рис. 16.7 [12] представлена зависимость толщины оправок, изготовленных из трех разных материалов, от диаметра цилиндра. В этом случае сосуд рассчитан на предварительное напряжение, равное 20 % рабочего давления. При этом сделаны два допущения радиальное давление от намотки волокна составляет 20 % от рабочего давления в цилиндре допустимый радиальный прогиб оправки под действием натяжения при намотке не более 0,5 мм. [c.217]

Угол намотки волокна в любой точке определяется уравнением [c.219]

Обобщение свойств композитов, получаемых намоткой волокном, как и любых других типов армированных материалов, осложняется рядом следующих факторов широким ассортиментом применяемых в настоящее время видов армирующих материалов и композиций смол, каждый из которых требует специальной оценки, причем многие из них еще недостаточно исследованы [c.226]

Следовательно, рассмотрению подлежат только некоторые механические свойства, результаты испытаний типичных сосудов высокого давления и труб общего назначения, а также некоторые теоретически полученные значения. В многочисленных областях применения этих изделий важную роль играют их химические и электрические свойства, а также влияние окружающей среды на композиционный материал. Однако эти вопросы не рассматриваются в данной главе. Химические и электрические характеристики полученных намоткой волокном композитов в значитель-226 [c.226]

Оба метода расчета рассмотрены в других главах этого справочника. Дополнительные данные, касающиеся непосредственно получаемых намоткой волокном цилиндров, можно найти в литературе [14, 19—21]. [c.227]

Кузова грузовых автомобилей, трайлеров и кузова-цистерны как для сухих грузов, так и рефрижерационного назначения изготовляются намоткой волокна на соответствующую оправку. По мере совершенствования этого процесса он может стать наиболее предпочтительным методом, главным образом из-за того, что для намотки используется стекловолокно наиболее дешевой разновидности и весь процесс изготовления изделия сводится к минимальному числу операций. При необходимости процесс намотки волокна можно прерывать для укладки заполнителя, в ином случае — делается раздельно внутренняя и внешняя оболочка и теплоизоляция инжектируется в пространство между оболочками. Другие типичные примеры применения композиционных материалов двери грузовых автомобилей и трайлеров, грузовые штанги, полупрозрачные передние насадки кузова, стеклянные крыши. [c.27]

Приведенные поназагели прочности в большинстве случаев являются умеренными по величине например, разрушающая нагрузка при растяжении некоторых эпоксидных стеклопластиков с однонаправленной намоткой волокна может достигать 136 10 кгс, что дает феноменальную удельную прочность, равную 114 км. [c.314]

В результате подбора оптимальных условий по температуре, удачной комбинации вакуума и давления, совершенствования конструкции формы удавалось получить плоские и кольцевые образцы для испытания при растяжении, практически не имеющие усадочных пор горячих трещин и ненропитанных участков между волокнами. Вакуумирование каркаса волокон перед пропиткой устраняет необходимость наличия в форме отверстий для прохода металла и не требует контроля за расходом металла. В связи с этим, например, кольцевые образцы могут быть получены намоткой волокна на твердую оправку и пропиткой расплавленным металлом, поступающим только с наружной поверхности намотанного каркаса, осуществляемой в результате погружения оправки в расплавленный металл. Наличие избыточного давления необходимо, когда расстояния между волокнами очень малы, либо в случае плохой смачиваемости. [c.107]

Намотка волокна производилась на модифицированном универсальном токарно-винторезном станке с использованием ходового винта для точной укладки борного волокна (рис. 54). Волокно наматывалось на металлическую оправку с обернутой вокруг нее алюминиевой фольгой. Конструкция такой оправки достаточно подробно описана и показана на рис. 55 (патент США, № 3.575. 783, 1971 г.). Оправка цилиндрическая, разрезная, состоит из двух полуцилиндров I, скрепленных с одной стороны между собой шарниром 2. Обе половины оправки могут раздвигаться до необходимой степени при помощи двух пружин 3 и закрепляться запорной скобой 4. В вырез в запорной скобе входит винт, имеющий форму барашка, закрепляющий оправку в положение подпружинения. Подпружинение оправки позволяет скомпенсировать разницу в термическом расширении между волокном и подложкой из фольги при нагреве их в процессе плазменного напыления и обеспечивает легкий съем напыленной ленты с оправки. Технологические особенности процесса плазменного напыления подробно описаны в гл. V. Схематически процесс намотки показан на рис. 56, а процесс плазменного напыления — на рис. 57. [c.123]

Композиция NASA Resin 2 с высоким содержанием пластификатора была разработана для сосудов под давлением для низкотемпературных жидкостей, упрочненных намоткой волокна. Слоистые пластики на основе этой системы имеют сравнительно низкие свойства при комнатной температуре. Даже при относительно слабом нагреве они быстро теряют прочность. Их применение должно быть ограничено низкими температурами. [c.76]

Пример зависимости между Ос и Vf приведен на рис. 5.5. На этом же рисунке приведены Vf r и l/fmin. Темные кружочки относятся к материалу, полученному намоткой волокна [5.6]. Для этого материала результаты экспериментальных исследований хорошо совпадают с результатами расчета. Помимо этого приведены данные, относящиеся к материалу, армированному стеклотканью, имеющей атласное переплетение. Можно видеть, что эти два материала существенно различаются, Это объясняется тем, что в последнем случае содержание волокна, параллельного направлению действия [c.114]

Ручной укладкой Эластичной диафрагмой под вакуумом в автоклаве Напылением Намоткой волокна Пультрузия [c.20]

Это слишком большая толщина, поэтому резервуар надо изготовлять методом намотки волокна (Оокр 524/4= 130 МПа). В этом случае получаем более приемлемое значение толщины [c.39]

При мокром формовании слоистых пластиков и получении конструкций методом намотки волокном рекомендуется использовать лаковые типы эпоксидных, полиэфирных и фенольных смол без добавления инертных растворителей. Последнее связано с тем, что оастворители, улетучиваясь в процессе отверждения, увеличивают вероятность образования в КМ пустот. Можно все же применять разбавленные растворителем пропитывающие полимерные композиции, так как большинство инертных растворителей улетучивается, в то время как промышленные препреги продолжают находиться в В-стадии, т. е. сохраняют необходимые технологические свойства и с ними еще можно легко обращаться. Если по условиям формования слоистых пластиков не допускается содержание растворителей в препрегах, то для пропитки волокна используют смолы в В-стадии в виде горячего расплава. Поли-84 [c.84]

Для армирования конструкций, получаемых намоткой волокном, было испытано множество различных нитевидных материалов, в число которых входят стальная проволока, борволокна, волокно на основе окиси бериллия, полиамидное, полиэфирное и асбестовое волокна. Однако ни один из этих материалов не получил промышленного применения. [c.201]

Матрицами (связующими) при намотке волокном служат в основном композиции эпоксидных и полиэфирных смол и полимеров сложных виниловых эфиров. Фенопласты, кремнийорганические полимеры и полиимиды иногда применяются для изделий, работающих при высоких температурах, и электроизоляционных деталей. Эти три реактопласта трудно перерабатываются при обычных условиях намотки волокном и требуют создания внутреннего избыточного давления при отверждении для удаления продуктов реакции и остаточных растворителей. В настоящее время изучается возможность использования в качестве связующего термопластов. Наиболее перспективным является полисульфон, который имеет сравнительно высокие прочностные свойства и теплостойкость при повышенных температурах. Очевидные и весьма важные преимущества термопластов заключаются в том, что им не нужен цикл отверждения и нет проблем, связанных с жизнеспособностью и стабильностью при хранении. Эффективная технология переработки термопластов при намотке, однако, еще нигде не демонстрировалась. Прежде чем применение термопластов для этих целей станет реальностью, должна быть разработана технология покрытия волокна этими смолами и монолитизации компонента на оправке. [c.204]

Усадка эпоксидных смол при отверждении меньше, чем у других смол, применяемых при намотке волокном. Усадка изменяется в зависимости от типа смолы и отвердителя, скорости нагрева и температуры отверждения. Эксперименты, проведенные, например, со смолой DGEBA, показали, что в зависимости от типа катализатора и условий отверждения усадка меняется в пределах [c.209]

Следующие фирмы выпускают станки для намотки волокном и вспомогательное оборудование Бреннер , Энджиниринг тех- [c.215]

Поведение полученных намоткой волокном композитов аналогично поведению других типов слоистых материалов с расположенными под углом слоями армирующих компонентов. Поэтому разработанные для них аналитические методы могут быть использованы и для конструкций, получаемых намоткой. При рассмотрении этого вопроса с позиций макромеханики анализ композитов базируется на предположении, что каждый слой является анизотропным гомогенным монослоем. Монослой состоит из волокон, ориентированных под углом а или однонаправленных. Свойства монослоя обычно определяют экспериментальным путем, и анализ структуры строится путем перехода от одного слоя к другому. Микромеханический подход, наоборот, заключается в исследовании характеристик чувствительности составных частей материала, т. е. распределения напряжений и деформаций между армирующими волокнами и матрицей. При определении напряжений и деформаций по точкам принимают во внимание свойства армирующего материала и смолы, а также геометрию изделия. Этот анализ микронапряжений устанавливает, какие нагрузки может выдержать композит перед переходом через предел текучести в какой-то точке или перед достижением критических напряжений. Микромеханический подход применяется также для расчета характеристик композиционного материала по известным их значениям для входящих в его состав компонентов, а также для установления влияния их изменения на соответствующие свойства композита. [c.227]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...