أخبار

1. مقدمة لعملية لف الأنابيب

من خلال هذا البرنامج التعليمي، سوف تتعلم كيفية استخدام عملية لف الأنابيب لتشكيل الهياكل الأنبوبية باستخدام ألياف الكربون المسبقة التشريب على آلة لف الأنابيب، وبالتالي إنتاج هياكل أنبوبية عالية القوةأنابيب ألياف الكربونتُستخدم هذه العملية عادةً من قبل مصنعي المواد المركبة.

إذا كنت ترغب في إنتاج أنابيب ذات جوانب متوازية أو مخروطية مستمرة، فإن عملية لف الأنابيب هي الخيار الأمثل. كل ما تحتاجه هو عمود معدني بالحجم المناسب وفرن لصنع أنابيب ألياف كربون مخصصة تُصمم خصيصًا لتلبية احتياجاتك.

بالنسبة لأنابيب ألياف الكربون ذات الأشكال المعقدة، مثل مقود الدراجة أو الهياكل الأنبوبية الأكثر تعقيدًا مثل شوكات التعليق أو هياكل الدراجات، تُعدّ تقنية القالب المنقسم الطريقة المُفضّلة. سنوضح الآن كيفية استخدام تقنية القالب المنقسم لإنتاج هذه الأنابيب المعقدة من ألياف الكربون.

2. معالجة وتحضير قضبان المعادن

• أهمية المندرلات المعدنية

قبل البدء بعملية لف الأنابيب، تُجهّز أولى مراحل تشكيل الأنابيب المعدنية. يجب أن تتناسب هذه الأنابيب مع القطر الداخلي للأنابيب، كما أن نعومة سطحها ومعالجتها المسبقة المناسبة أمران أساسيان. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تخضع الأنابيب المعدنية لمعالجة مسبقة مناسبة، مثل التنظيف ووضع عامل فك، لتبسيط عملية فك القالب اللاحقة.

أثناء عملية لف الأنبوب، يلعب المغزل المعدني دورًا حاسمًا لأنه يجب أن يدعمألياف الكربون مسبقة التشريبلضمان سلاسة اللف. لذلك، من الضروري تحضير حجم مناسب من المغزل المعدني مسبقًا. بما أن ألياف الكربون ستُلف حول السطح الخارجي للمغزل، يجب أن يتطابق القطر الخارجي للمغزل مع القطر الداخلي لأنبوب ألياف الكربون المراد تصنيعه.

• تطبيق عامل التحرير

تُقلل عوامل الفصل الاحتكاك وتضمن سلاسة فك القالب؛ ويجب توزيعها بالتساوي على سطح المغزل. بعد تجهيز المغزل المعدني، تُوضع عوامل الفصل. من عوامل الفصل الشائعة الاستخدام زيت السيليكون والبارافين، اللذان يُقللان الاحتكاك بين ألياف الكربون والمغزل المعدني بفعالية.

يجب التأكد من نظافة عمود المعدن المُجهّز تمامًا وأن يكون سطحه أملسًا قدر الإمكان لتسهيل فك القالب بسلاسة. بعد ذلك، يُوزّع عامل الفصل بالتساوي على سطح العمود.

3. تحضير ألياف الكربون المُشبّعة مسبقًا

• أنواع ومزايا البري بريج

تلبي ألياف الكربون المُشبّعة مسبقًا المتطلبات العالية لدقة اللف وسهولة المناولة. على الرغم من إمكانية استخدام أنواع أخرى من مواد التسليح، مثل الأقمشة الجافة المُشبّعة بالإيبوكسي، نظريًا في عملية اللف، إلا أن ألياف الكربون المُشبّعة مسبقًا فقط هي التي تلبي المتطلبات العالية للدقة وسهولة المناولة في هذه العملية عمليًا.

في هذا البرنامج التعليمي، نستخدم طريقة محددة لطبقات ما قبل التشريب لتحسين أداء الأنابيب.

• تصميم طبقة البري بريج

تُوضع طبقة من مادة البري بريغ المنسوجة على الجانب الداخلي للأنبوب، تليها عدة طبقات من مادة البري بريغ أحادية الاتجاه، وأخيرًا تُوضع طبقة أخرى من مادة البري بريغ المنسوجة على الجانب الخارجي للأنبوب. يُعزز هذا التصميم المصفوف بالكامل مزايا توجيه الألياف التي تتميز بها مادة البري بريغ المنسوجة عند المحورين 0° و90°، مما يُحسّن أداء الأنبوب بشكل كبير. تُضفي معظم مواد البري بريغ أحادية الاتجاه الموضوعة على المحور 0° صلابة طولية ممتازة للأنبوب.

4. تدفق عملية لف الأنابيب

• التحضير المسبق لللف

بعد الانتهاء من تصميم طبقة البري بريج، تنتقل العملية إلى عملية لف الأنبوب. تتضمن معالجة البري بريج إزالة غشاء البولي إيثيلين وورق الفصل، مع الحفاظ على مناطق التداخل المناسبة. تُعد هذه الخطوة بالغة الأهمية لضمان سلاسة عمليات اللف اللاحقة.

• تفاصيل عملية اللف

أثناء عملية اللف، من الضروري ضمان سلاسة لفّ المواد المُشبّعة مسبقًا، مع تثبيت عمود القلب المعدني بثبات وتطبيق القوة بالتساوي. يجب تثبيت عمود القلب المعدني بثبات على حافة الطبقة الأولى من المواد المُشبّعة مسبقًا، لضمان توزيع القوة بالتساوي.

أثناء اللف، يمكن لف مواد مسبقة إضافية في الأطراف لتسهيل إزالة المنتج أثناء إزالة القالب.

• تغليف فيلم BOPP

بالإضافة إلى مادة البري بريج، يُمكن استخدام غشاء BOPP للتغليف. يزيد غشاء BOPP من ضغط التماسك، ويحمي، ويُحكم غلق البري بريج. عند استخدام غشاء BOPP للتغليف، من الضروري ضمان تداخل كافٍ بين الأشرطة.

5. عملية المعالجة بالفرن

• درجة حرارة ووقت المعالجة

بعد تغليف مادة ألياف الكربون المُدعّمة مسبقًا بإحكام، تُرسَل إلى الفرن للمعالجة. يُعدّ التحكم في درجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية أثناء المعالجة في الفرن، نظرًا لاختلاف ظروف المعالجة بين أنواع المُدعّم مسبقًا. تُعد هذه الخطوة أساسية لضمان استقرار المادة وتحسين أدائها.

من خلال البيئة ذات درجة الحرارة العالية في الفرن،ألياف الكربونوتتفاعل مادة الراتنج بشكل كامل لتشكل مادة مركبة قوية.

6. الإزالة والمعالجة

بعد إزالة غلاف BOPP، يُمكن إزالة المنتج المُعالج. يُمكن إزالة غلاف BOPP بعد المعالجة. عند الحاجة، يُمكن تحسين المظهر بالصنفرة والطلاء. ولتحسين المظهر الجمالي، يُمكن إجراء عمليات تشطيب إضافية كالصنفرة والطلاء.