玻璃钢缠绕成型工艺课件.pptx

1、LOGO 缠绕成型工艺缠绕成型工艺 Filament winding 缠缠 绕绕 工工 艺艺缠缠 绕绕 规规 律律缠缠 绕绕 设设 备备缠缠 绕绕 工工 艺艺缠绕成型工艺的概念缠绕成型工艺的概念1缠绕成型工艺的分缠绕成型工艺的分类类2缠绕成型工艺的流程缠绕成型工艺的流程3缠绕成型工艺的原料缠绕成型工艺的原料44概概 念念 缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维或布带，按照一定规律缠绕到连续纤维或布带，按照一定规律缠绕到芯模上，然后脱模成增强塑料制品的工芯模上，然后脱模成增强塑料制品的工艺过程。艺过程。 分分 类类 干法缠绕干法缠绕：选用预浸纱带（或布带），在缠：选

2、用预浸纱带（或布带），在缠绕机上经加热软化至粘流后缠绕到芯模上。绕机上经加热软化至粘流后缠绕到芯模上。 湿法缠绕湿法缠绕：将无捻粗纱（或布带）浸渍树脂：将无捻粗纱（或布带）浸渍树脂胶液后直接缠到芯模上。胶液后直接缠到芯模上。 半干法缠绕半干法缠绕：将无捻粗纱（或布带）浸渍树：将无捻粗纱（或布带）浸渍树脂胶液，预烘后随即缠绕到芯模上。脂胶液，预烘后随即缠绕到芯模上。流流 程程主要介绍主要介绍湿法缠绕湿法缠绕工艺流程工艺流程: :打磨喷漆打磨喷漆胶液配制胶液配制纱团集束纱团集束固化固化浸胶浸胶脱模脱模张力控制张力控制纵、环纵、环向缠绕向缠绕芯模制造芯模制造制品制品 浸浸 胶胶 缠缠 绕绕 原原 材

3、材 料料增强材料：增强材料：应用最广、量最大的是玻璃纤维。应用最广、量最大的是玻璃纤维。此外有碳纤维，此外有碳纤维，Kevlar纤维等。纤维等。原原 材材 料料 增强材料选用要求：增强材料选用要求：1 航空和航天制品多选用性能优异价格昂贵航空和航天制品多选用性能优异价格昂贵碳纤维和碳纤维和Kevlar纤维；纤维；2 满足制品的性能要求；满足制品的性能要求；3 纤维都必须进行表面处理，以改善与树脂纤维都必须进行表面处理，以改善与树脂基体的浸润性和粘附性；基体的浸润性和粘附性；4 与树脂浸渍性好，浸透速度快；与树脂浸渍性好，浸透速度快；5 各股纤维张力均匀；各股纤维张力均匀；6 成带性好，不起毛，

4、不断头。成带性好，不起毛，不断头。原原 材材 料料树脂基体：树脂基体：决定了复合材料制品的工艺性、耐决定了复合材料制品的工艺性、耐热性、耐老化性及耐化学腐蚀性等性能。热性、耐老化性及耐化学腐蚀性等性能。 树脂基体的选用要求：树脂基体的选用要求：1 工艺性好，粘度和适用期是最重要的工艺工艺性好，粘度和适用期是最重要的工艺特性，其次是凝胶时间和流动性；特性，其次是凝胶时间和流动性；2 树脂基体的断裂伸长率与增强材料相匹树脂基体的断裂伸长率与增强材料相匹配，方能获得满意的力学性；配，方能获得满意的力学性；3 固化收缩率低和毒性刺激性小；固化收缩率低和毒性刺激性小；4 来源广，价格低。来源广，价格低。

5、缠缠 绕绕 规规 律律所谓所谓缠绕规律缠绕规律：是描述纱片均匀稳定连续排布芯：是描述纱片均匀稳定连续排布芯模表面以及芯模与导丝头间运动关系的规律。模表面以及芯模与导丝头间运动关系的规律。缠绕线型的要求：缠绕线型的要求：1 纤维既不重叠又不离缝，均匀连续布满芯模表面；纤维既不重叠又不离缝，均匀连续布满芯模表面；2 纤维在芯模表面位置稳定，不打滑。纤维在芯模表面位置稳定，不打滑。缠缠 绕绕 规规 律律 环向缠绕：环向缠绕：即沿芯模圆周方向的缠绕。缠绕时，芯模即沿芯模圆周方向的缠绕。缠绕时，芯模绕自身轴线作匀速转动，导丝头在平行于轴线方向筒身绕自身轴线作匀速转动，导丝头在平行于轴线方向筒身区间运动。

6、芯模每转一周，导丝头移动一个纱片宽度，区间运动。芯模每转一周，导丝头移动一个纱片宽度，按此循环，直至纱片布满芯模筒身段表面为止。按此循环，直至纱片布满芯模筒身段表面为止。 特点：缠绕只能在筒身段进行，不能缠封头。相邻纱特点：缠绕只能在筒身段进行，不能缠封头。相邻纱片之间相接而不相交，其缠绕角在片之间相接而不相交，其缠绕角在8590之间。之间。缠缠 绕绕 规规 律律 螺旋缠绕：螺旋缠绕：又称测地线缠绕，芯模绕自身轴线匀速转又称测地线缠绕，芯模绕自身轴线匀速转动，导丝头按一定的速比要求沿轴线方向往复运动。芯动，导丝头按一定的速比要求沿轴线方向往复运动。芯模的筒身和封头上就实现了交叉缠绕。其缠绕角一

7、般为模的筒身和封头上就实现了交叉缠绕。其缠绕角一般为4570。 特点：每条纤维都对应于极孔圆周上的一个切点，相特点：每条纤维都对应于极孔圆周上的一个切点，相同方向邻近纱片之间相接而不相交，不同方向的纤维则同方向邻近纱片之间相接而不相交，不同方向的纤维则相交。当纤维均匀缠满芯模表面时实际以构成了双层。相交。当纤维均匀缠满芯模表面时实际以构成了双层。缠缠 绕绕 规规 律律 纵向缠绕：纵向缠绕：又称平面缠绕，导丝头在固定平面内做匀又称平面缠绕，导丝头在固定平面内做匀速圆周运动，芯模绕自轴慢速旋转。导丝头转一周，芯速圆周运动，芯模绕自轴慢速旋转。导丝头转一周，芯模转动一个微小角度，反映在芯模表面为近似

8、一个纱片模转动一个微小角度，反映在芯模表面为近似一个纱片宽度。纱片依次连续缠绕到芯模上，各纱片均与极孔相宽度。纱片依次连续缠绕到芯模上，各纱片均与极孔相切，相互紧挨着而不交叉。缠绕轨迹近似一个平面单圆切，相互紧挨着而不交叉。缠绕轨迹近似一个平面单圆封闭曲线。封闭曲线。 缠缠 绕绕 设设 备备张力控制器张力控制器微机控制器微机控制器纱纱 架架缠绕机构缠绕机构浸浸 胶胶 槽槽缠缠 绕绕 设设 备备卧式缠绕机卧式缠绕机缠绕设备缠绕设备立式缠绕机立式缠绕机卧式缠绕机卧式缠绕机立式缠绕机立式缠绕机缠缠 绕绕 机机 构构纱纱 架架浸浸 胶胶 槽槽张张 力力 控控 制制 器器缠绕成型工艺产品及应用缠绕成型工

9、艺产品及应用缠绕成型工艺最早是在缠绕成型工艺最早是在1947年美国开始研年美国开始研究，当时用于生产究，当时用于生产F-84飞机的压缩空气瓶。从飞机的压缩空气瓶。从60年代开始广泛用于航空航天，导弹，水下装年代开始广泛用于航空航天，导弹，水下装置等。民用方面主要产品是各种规格的复合材料置等。民用方面主要产品是各种规格的复合材料缠绕管道和贮罐。缠绕管道和贮罐。缠绕制品特点：可靠性缠绕制品特点：可靠性 比强度高比强度高 生产率高生产率高 材料成本低材料成本低缠绕成型工艺产品及应用缠绕成型工艺产品及应用缠绕成型工艺的优缺点缠绕成型工艺的优缺点 优优 点点工艺过程迅速工艺过程迅速自动化程度高自动化程度高可以控制树脂含量可以控制树脂含量减少纤维的浪费减少纤维的浪费纤维含量高，较高纤维含量高，较高的结构性能的结构性能优缺点优缺点 缺缺 点点制品的轴向增强制品的轴向增强比较困难比较困难芯模和设备价格芯模和设备价格昂贵昂贵产品形状受到工产品形状受到工艺限制艺限制LOGO