1. Aperçu de la technologie de tissage et d'enroulement
Le tissage et l'enroulement sont deux méthodes principales pour traiter les fils en fibre de carbone. Ils peuvent transformer les matériaux de fibres en préformes avec des formes et des fonctions spécifiques. La technologie de tissage convient à la fabrication de pièces avec des formes complexes par des fibres de tissage croisé pour former une structure bidimensionnelle ou tridimensionnelle; Alors que la technologie de l'enroulement consiste à enrouler les fibres sur un mandrin le long d'un chemin spécifique, qui est souvent utilisé pour fabriquer des pièces axisymétriques telles que les tuyaux et les récipients sous pression.
Pour Nouveau fil de fibre de carbone résistant à l'oxydation pour les applications à haute température , l'application de la technologie de tissage et de bobinage doit non seulement répondre aux exigences de traitement de la fibre de carbone traditionnelle, mais doit également surmonter les défis supplémentaires relevés par les revêtements antioxydants. Bien que les revêtements antioxydants améliorent les performances à haute température des matériaux, ils peuvent également affecter la flexibilité et les performances de traitement des fibres, un contrôle de processus plus sophistiqué est nécessaire pendant le tissage et l'enroulement.
2. Processus de tissage du fil des fibres de carbone antioxydant
Le tissage est le processus de fibres de tissage croisé selon un certain modèle pour former une structure de maillage.
(1) prétraitement des fibres
Avant le tissage, les fils antioxydants en fibre de carbone doivent généralement être prétraités pour assurer la résistance à la liaison entre son revêtement de surface et la matrice des fibres. Les méthodes de prétraitement comprennent le nettoyage de surface et l'homogénéisation du revêtement, etc., dans le but de réduire la rupture des fibres ou la dégradation des performances causée par un revêtement inégal pendant le tissage.
(2) Équipement de tissage et réglage des paramètres de processus
Les fils de fibre de carbone anti-oxydation sont généralement tissés à l'aide de machines de tissage automatisées, et l'équipement doit avoir des fonctions de contrôle de tension et de régulation de vitesse de haute précision. En raison de la présence du revêtement antioxydant, la fragilité de la fibre peut augmenter, de sorte que la tension et la vitesse doivent être strictement contrôlées pendant le processus de tissage pour éviter la rupture des fibres. De plus, des paramètres tels que l'angle de tissage et la densité des fibres doivent également être optimisés en fonction des exigences de performance du composant final.
(3) tissage de composants en forme de complexe
Dans les applications à haute température, de nombreux composants (tels que les lames de turbine et les boucliers thermiques) ont des formes géométriques complexes, ce qui représente des exigences plus élevées sur la technologie de tissage. Grâce à une technologie de tissage tridimensionnelle, les fils de fibre de carbone anti-oxydation peuvent être tissés en des formes qui sont proches de la forme du composant final. Cette technologie peut non seulement améliorer l'utilisation des matériaux, mais également réduire les étapes de traitement ultérieures et réduire les coûts de production.
(4) Contrôle de la qualité pendant le tissage
Pendant le processus de tissage, la surveillance en temps réel de la tension des fibres, de l'angle de tissage et de l'intégrité du revêtement est la clé pour assurer la qualité des préformes. En introduisant un système de surveillance intelligent, les problèmes qui se produisent pendant le processus de tissage peuvent être découverts et corrigés en temps opportun, améliorant ainsi le taux de rendement.
3. Processus d'enroulement du fil des fibres de carbone antioxydant
La technologie de l'enroulement est une méthode de traitement dans laquelle les fibres sont enroulées autour d'un mandrin le long d'un chemin spécifique pour former un composant axisymétrique.
(1) Conception et préparation du mandrin
Le mandrin est un outil clé du processus d'enroulement, et sa forme et sa taille déterminent directement les caractéristiques géométriques du composant final. Pour les composants complexes dans les applications à haute température, le mandrin est généralement composé de matériaux résistants à haute température (tels que la céramique ou le graphite) et est usinée de précision pour garantir une précision dimensionnelle.
(2) Planification du chemin d'enroulement
La conception du chemin d'enroulement doit tenir compte des propriétés mécaniques du composant et des caractéristiques du fil antioxydant en fibre de carbone. Grâce à la conception assistée par ordinateur (CAD) et à la technologie de simulation, le chemin d'enroulement peut être optimisé pour assurer une distribution uniforme des fibres dans le composant et des performances optimales.
(3) l'équipement d'enroulement et le contrôle des processus
Le fil de fibre de carbone anti-oxydation est généralement enroulé à l'aide d'une machine à enrouler CNC, et l'équipement doit avoir des fonctions de contrôle de tension et de régulation de la température de haute précision. En raison de la présence du revêtement antioxydant, une tension ou une température excessive doit être évitée pendant le processus d'enroulement pour empêcher la rupture des fibres ou la perte de revêtement. Des paramètres tels que la vitesse de l'enroulement et l'espacement des fibres doivent également être contrôlés avec précision en fonction des exigences de performance du composant.
(4) durcissement et post-traitement
Après enroulement, la préforme doit généralement être guéri pour combiner complètement la fibre avec le matériau matriciel (comme la résine ou la céramique). Pour le fil des fibres de carbone résistants à l'oxydation dans des applications à haute température, le processus de durcissement doit être effectué dans des conditions à haute température pour garantir les propriétés antioxydantes du matériau et la stabilité à haute température. Après le durcissement, le composant doit également être traité en surface et testé de qualité pour s'assurer qu'il répond aux exigences d'utilisation.
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