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1、缠绕成型工艺 Filament winding,1,缠 绕 工 艺,缠 绕 规 律,缠 绕 设 备,缠绕成型 工艺,2,缠 绕 工 艺,缠绕成型工艺的概念,1,缠绕成型工艺的分类,2,缠绕成型工艺的流程,3,缠绕成型工艺的原料,4,4,3,概 念,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 芯模上，然后脱模成增强塑料制品的工 艺过程。,4,分 类,干法缠绕：选用预浸纱带（或布带），在缠绕机上经加热软化至粘流后缠绕到芯模上。 湿法缠绕：将无捻粗纱（或布带）浸渍树脂胶液后直接缠到芯模上。 半干法缠绕：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。,5,流 程,主
2、要介绍湿法缠绕工艺流程:,6,浸 胶 缠 绕,7,原 材 料,增强材料：应用最广、量最大的是玻璃纤维。 此外有碳纤维，Kevlar纤维等。,8,原 材 料,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 碳纤维和Kevlar纤维； 2 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 基体的浸润性和粘附性； 4 与树脂浸渍性好，浸透速度快； 5 各股纤维张力均匀； 6 成带性好，不起毛，不断头。,9,原 材 料,树脂基体：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。 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 特性，其次是
3、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 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； 4 来源广，价格低。,10,缠 绕 规 律,所谓缠绕规律：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。 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； 2 纤维在芯模表面位置稳定，不打滑。,11,缠 绕 规 律,环向缠绕：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 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。 特点：缠绕只能在筒身段进行，
4、不能缠封头。相邻纱 片之间相接而不相交，其缠绕角在8590之间。,12,缠 绕 规 律,螺旋缠绕：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 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 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。,13,缠 绕 规 律,纵向缠绕：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 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
5、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 封闭曲线。,14,缠 绕 设 备,15,缠 绕 设 备,16,卧式缠绕机,17,立式缠绕机,18,缠 绕 机 构,19,纱 架,20,浸 胶 槽,21,张 力 控 制 器,22,缠绕成型工艺产品及应用,缠绕成型工艺最早是在1947年美国开始研 究，当时用于生产F-84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 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。 缠绕制品特点：可靠性 比强度高 生产率高 材料成本低,23,缠绕成型工艺产品及应用,24,缠绕成型工艺的优缺点,优 点 工艺过程迅速 自动化程度高 可以控制树脂含量 减少纤维的浪费 纤维含量高，较高的结构性能,优缺点,缺 点 制品的轴向增强比较困难 芯模和设备价格昂贵 产品形状受到工艺限制,25,Thank You !,26,
