碳纤维的生产过程还是比较复杂的,在卷制之前需要将碳纤维预浸料进行有序的铺层。不要小瞧这一步的操作,可以这么说,碳纤维管的性能是否稳定,跟这道工序密不可分。碳纤维管的铺层可一点都不简单,注意点挺多。
 
碳纤维管卷制前的铺层技术可一点都不简单
 
    碳纤维预浸料铺层数有限制?
 
    连续铺层对于生产企业来说是一种时间成本的节约,铺得越多越快,效率越高。但事实却不是这样的,铺层数越多,泊松效应越明显,微裂纹出现的情况也就越多。(材料在沿加载方向伸长或缩短时,垂直于加载方向的部分便会随之发生缩短或伸长现象,这就是泊松效应。)
 
    泊松效应会直接影响碳纤维管的刚度和强度,所以在铺层时,同方向的普层数在8%~67%左右,连续同角度铺层厚度不大于1mm,同角度最多层数不超过4层。如果单层预浸料厚度超过0.3mm,那同角度连续普层数不能超过3层。
 
    碳纤维管铺层角度需要设计么?
 
    当时需要设计的,而且还需要好好设计。合理的铺层设计,可以有效的提升碳纤维管材的整体性能,所以说铺层这道工序很重要。常用的铺设角度为0°、±45°、90°。如果铺层角度设计不合理,会造成制品重量和成本的增加,碳纤维复合材料的性能优势也很难体现出来。
 
    铺层角度设计必须要注意均衡性,均衡的铺层角可以减少碳纤维复合材料部件在固化过程中产生残余应力,从而避免翘曲变形。无锡智上新材强调,采用卷管工艺制作碳纤维管时,因为横截面均一,所以必须保证铺层在承载方向是均衡的,这在固化过程中尤为重要。不同的铺层角度应该在铺层顺序中均匀分布。为最小化层间剪切,在两个相邻层间应最小化铺层层间角度的偏差;为最小化耦合效应,层与层铺贴过程中尽量±45°铺放。
 
    碳纤维管铺层与碳纤维板铺层的过程类似,实际以需求的性能强度和厚度等为参考。企业在选购碳纤维管材及板材时,尽量选择从事碳纤维制品生产时间较长的工厂合作,碳纤维产品性能更稳定耐用。