การพันเส้นใยเป็นหนึ่งในกระบวนการที่เก่าแก่ที่สุดในการผลิตชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ มันเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างคงที่จนกระทั่งเมื่อประมาณ 10 ปีที่แล้วเมื่อการเปลี่ยนแปลงส่วนเพิ่มเริ่มดีขึ้นมันก็ค่อนข้างน้อย สถานะของไส้หลอดที่คดเคี้ยวในปัจจุบันทำให้เกิดผลกระทบที่วัดได้เกี่ยวกับวิธีการใช้คาร์บอนไฟเบอร์
หากคุณไม่คุ้นเคยกับการพันขดลวดมันเป็นกระบวนการที่คล้ายกับการทอผ้าขนาดใหญ่ เส้นใยคาร์บอนม้วนใหญ่จะถูกบรรจุลงในแกนหมุนและหมุนเกลียวผ่านเครื่องม้วน จากนั้นเส้นใยจะถูกหยิบขึ้นมาและพันรอบเขี้ยวหมูที่หมุนได้
ขึ้นอยู่กับจำนวนของเส้นใยและตำแหน่งสัมพัทธ์ของมันพวกมันสามารถพันรอบแมนเดรลได้ในหลายรูปแบบ สิ่งนี้สร้างรูปแบบต่อเนื่องที่สามารถแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนของความยาวที่แตกต่างกัน
วันแห่งการเย็บเส้นใยยาว
ไขลานที่ถูกใช้ครั้งแรกเป็นกระบวนการผลิตในปีต่อมาทันทีหลังสงครามโลกครั้งที่สอง อ้างอิงจากสวนผลไม้รวมของโลก ผู้ผลิตใช้กระบวนการเพื่อสร้างเคสมอเตอร์จรวดที่เป็นของแข็ง เสาแสงภาชนะรับความดันและท่อ - ทั้งหมดเสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ - ทำทางของพวกเขาออกสู่ตลาดในปี 1960 และ 70
กระบวนการย้อนกลับนั้นเหมือนเดิมเสมอ เส้นใยนั้นถูกอาบด้วยอีพอกซีเรซินก่อนที่จะถูกพันรอบแมนเดรล ผลิตภัณฑ์บาดแผลที่สมบูรณ์ถูกป้อนเข้าไปในหม้อนึ่งความดันสูงที่จะรักษาเรซินสร้างวัสดุที่แข็งแรงและทนทานเสริมด้วยเส้นใยคาร์บอนไฟเบอร์ กระบวนการนี้เรียกว่าคดเคี้ยว มันเป็นกระบวนการที่ยังคงใช้มาจนถึงปัจจุบัน
หลายปีที่ผ่านมามีการพัฒนาวิธีการใหม่เพื่อทดแทนการม้วนที่เปียก วิศวกรหาวิธีใช้เส้นใยแห้งร่วมกับกระบวนการขึ้นรูปของเหลว พวกเขายังพัฒนากระบวนการโดยใช้ towpregs และ prepregs กระบวนการใหม่ทั้งหมดเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องอาบน้ำใยในอีพอกซีก่อนที่จะม้วน
การม้วนฟิล์มวันนี้
วันนี้คดเคี้ยวของไส้หลอดอาจดูแตกต่างอย่างน่าทึ่งเมื่อเทียบกับรุ่นก่อน ตัวอย่างเช่นอุตสาหกรรมของเรากำลังใช้ไส้หลอดที่มีความเร็วสูงซึ่งสามารถสร้างชิ้นส่วนที่ซับซ้อนได้ด้วยส่วนตัดขวางและรูปร่างที่ผิดปกติ เราไม่ได้ จำกัด อยู่ที่ mandrels แบบคงที่ทรงกระบอกที่ผลิตหลอดที่มีขนาดแตกต่างกันเท่านั้น
วิทยาการหุ่นยนต์ก็กำลังถูกนำไปใช้กับไส้หลอดที่คดเคี้ยว ระบบหุ่นยนต์ทำให้กระบวนการม้วนไส้ทั้งหมดเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยกำจัดความไร้ประสิทธิภาพของการมีส่วนร่วมของมนุษย์ มันยังทำให้ไส้หลอดหมุนเป็นกระบวนการที่ถูกกว่าโดยไม่ลดคุณภาพ
แม้แต่การพิมพ์ 3 มิติก็มีผลกระทบต่อการพันของหลอดไส้ จากข้อมูลของการ์ดิเนอร์พบว่ามี บริษัท ในสตุ๊ตการ์ทประเทศเยอรมนีที่ได้คิดหาวิธีผสมผสานกระบวนการไขลานด้วยหุ่นยนต์เข้ากับการพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่แต่งงานกับผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์ / อีพ็อกซี่ กระบวนการนี้สามารถปรับเปลี่ยนเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ไม่มีแกนได้
รูปร่างใหม่และขนาด
ประโยชน์สุทธิของเทคโนโลยีใหม่เหล่านี้คือเราสามารถสร้างชิ้นส่วนประกอบในทุกรูปทรงและขนาดในขณะที่ยังคงใช้ประโยชน์จากการพันใย เหตุใดเรื่องนี้ เพราะการม้วนเส้นใยสามารถเป็นไปโดยอัตโนมัติในระดับที่สูงกว่า layup แบบดั้งเดิม ด้วยการปรับปรุงกระบวนการม้วนเส้นใยเพื่อรองรับรูปร่างและขนาดต่าง ๆ มากมายเรารักษาความเร็วและประสิทธิภาพโดยไม่ลดความยืดหยุ่นในการออกแบบ
เราตื่นเต้นที่จะเห็นว่าเทคโนโลยีเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมของเราอย่างไร เราไม่รู้ว่าคดเคี้ยวของไส้หลอดจะมีลักษณะอย่างไรในอีก 10 ปีต่อจากนี้ แต่เราคิดว่ามันเป็นทางออกที่ปลอดภัยที่ทุกสิ่งจะดียิ่งขึ้นกว่าในปัจจุบัน นั่นเป็นสิ่งที่ดีสำหรับทั้งอุตสาหกรรมและลูกค้าของเรา
