Le bobinage de fibres est l'un des procédés de fabrication des composites à matrice de résine.Il existe trois formes principales d'enroulement : l'enroulement toroïdal, l'enroulement plan et l'enroulement en spirale.Les trois méthodes ont leurs propres caractéristiques, et la méthode de bobinage humide est la plus largement utilisée en raison de ses exigences d'équipement relativement simples et de son faible coût de fabrication.
Sous condition de contrôle de la tension et de la forme de ligne prédéterminée, la fibre continue ou le tissu imprégné de colle de résine est enroulé en continu, uniformément et régulièrement sur le moule à noyau ou la doublure à l'aide d'un équipement d'enroulement spécial, puis solidifié sous un certain environnement de température pour devenir un procédé de moulage en matériau composite de certains produits de forme.Diagramme de traitement du processus de moulage par bobinage de fibres :
Il existe trois formes principales de bobinage (figure 1-2) : le bobinage toroïdal, le bobinage planaire et le bobinage spiralé.Anneau aux matériaux renforcés de l'axe du moule et du noyau à près de 90 degrés (généralement 85-89) dans le sens de l'enroulement continu sur le mandrin, matériaux renforcés avec le noyau de la matrice aux deux extrémités du trou polaire tangent et continu enroulement dans le sens du plan sur le mandrin, matériau renforcé enroulé en spirale et avec tangente aux deux extrémités du mandrin, mais sur un mandrin en spirale enroulement continu sur le mandrin.
Le développement de la technologie de bobinage de fibres est étroitement lié au développement de matériaux de renforcement, de systèmes de résine et d'inventions technologiques.Bien que sous la dynastie Han, le processus de fabrication de tiges d'armes telles que Gorilli et hallebarde puisse être réalisé en imprégnant de la laque avec de longs poteaux en bois plus du bambou longitudinal et de la soie circulaire, la technique d'enroulement de fibres n'est pas devenue une technologie de fabrication de matériaux composites jusqu'à la années 1950.En 1945, le premier dispositif de suspension de roue sans ressort a été fabriqué avec succès par la technologie d'enroulement de fibres, et en 1947, la première machine d'enroulement de fibres a été inventée.Avec le développement de fibres hautes performances telles que la fibre de carbone et la fibre d'aramong et l'apparition d'une bobineuse contrôlée par micro-ordinateur, le processus de bobinage de fibres, en tant que technologie de fabrication de matériaux composites hautement mécanisée, a été rapidement développé et a été appliqué dans presque tous les domaines possibles. depuis les années 1960.
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Selon les différencesent chimieétat ical et physique of substrat de résine pendant l'emballage, l'emballage teLes techniques peuvent être divisées en méthodes sèches, humides et semi-sèches :
1. Sécher
L'enroulement à sec adopte un ruban pré-imprégné à l'étape B après pré-imprégnation.Les bandes pré-imprégnées sont fabriquées et fournies dans des usines ou des ateliers spéciaux.Pour l'enroulement à sec, la bande de fil pré-imprégnée doit être chauffée et ramollie sur la machine à enrouler avant d'être enroulée dans le moule à noyau.La qualité du fil préimprégné peut être contrôlée avec précision car la teneur en colle, la taille et la qualité du ruban peuvent être détectées et contrôlées avant l'enroulement.L'efficacité de production de l'enroulement à sec est plus élevée, la vitesse d'enroulement peut atteindre 100-200 m/min et l'environnement de travail est plus propre.Cependant, l'équipement d'enroulement à sec est plus complexe et coûteux, et la résistance au cisaillement interlaminaire des produits d'enroulement est plus faible.
2. Mouillé
La méthode d'enroulement humide consiste à enrouler la fibre sur la matrice centrale directement sous le contrôle de la tension après le faisceau et la colle par trempage, puis à se solidifier.L'équipement d'enroulement humide est relativement simple, mais étant donné que la bande de fil est enroulée immédiatement après le trempage, il est difficile de contrôler et d'inspecter la teneur en colle du produit pendant le processus d'enroulement.Pendant ce temps, des défauts tels que des bulles et des pores se forment facilement dans le produit lorsque le solvant dans la solution de colle est solidifié, et la tension est également difficile à contrôler pendant l'enroulement.Dans le même temps, les travailleurs opèrent dans l'atmosphère volatile de solvant et l'environnement des cheveux courts en fibre volante, les conditions de travail sont médiocres.
3. Méthode semi-sèche
Par rapport au procédé par voie humide, le procédé semi-sec ajoute un équipement de séchage sur le chemin du trempage des fibres à l'enroulement vers le moule à noyau, et chasse essentiellement le solvant dans la solution de colle du ruban de fil.Contrairement au procédé sec, le procédé semi-sec ne repose pas sur un ensemble complexe d'équipements de préimprégnation.Bien que la teneur en colle du produit ne soit pas facile à contrôler avec précision dans le processus en tant que méthode humide et plus qu'un ensemble d'équipements de séchage intermédiaire que la méthode humide, l'intensité de travail des travailleurs est plus grande, mais la bulle, la porosité et d'autres défauts dans le le produit est fortement réduit.
Les trois méthodes ont leurs propres caractéristiques, et la méthode de bobinage humide est la plus largement utilisée en raison de ses exigences d'équipement relativement simples et de son faible coût de fabrication.Les avantages et les inconvénients des trois méthodes d'enroulement sont comparés dans le tableau 1-1.
Tableau 1-1 Le rapport de dix mille méthodes de trois processus d'enroulement
| Comparez le projet processus | Bobinage à sec | Enroulement humide | Bobinage semi-sec |
| L'état de nettoyage du site de bobinage | Le meilleur | Le pire | Identique à la méthode sèche |
| Spécification du matériau renforcé | Pas toutes les spécifications Peut être utilisé | Toutes les spécifications | Toutes les spécifications |
| Il peut y avoir des problèmes avec la fibre de carbone | Il n'y a pas | Le fil dentaire peut entraîner Cause de l'échec | Il n'y a pas |
| Contrôle de la teneur en résine | Le meilleur | Le plus difficile | Pas le meilleur, un peu différent |
| Conditions de stockage du matériel | Doit être réfrigéré et conservé dans des registres | Il n'y a pas de problème de stockage | Semblable à la méthode, la durée de stockage est courte |
| Dommages aux fibres | Plus probable | Chance au moins | Moins de chance |
| Assurance de la qualité du produit | Avoir un avantage à certains égards | Des procédures strictes de contrôle de la qualité sont requises | Semblable à la méthode sèche |
| Le coût de fabrication | Le plus haut | Le minimum | Légèrement mieux que la méthode humide |
| Durcissement à température ambiante | Ne peut pas être | peut | peut |
| Champ d'application | Aérospatiale/aérospatiale | Largement utilisé dans le | Semblable à sec |
Heure de publication : 20 décembre 2021