碳纖維布編織技術【總部電話:010-52409108 熱線:13699297628尹女士】 編織是一種基本的紡織工藝,能夠使兩條以上紗線在斜向或縱向互相交織形成整體結構的預成形體。這種工藝通常能夠制造出復雜形狀的預成形體,但其尺寸受設備和紗線尺寸的限制。在航空工業,目前該技術主要集中在編織的設備、生產和幾何分析上,最終的目的是實現完全自動化生產,并將設備和工藝與CAD/CAM進行集成。該工藝技術一般分為兩類,一類的二維編織工藝,另一類是三維編織工藝。
適用范圍:1、適用于梁、板的抗彎補強、抗剪補強、抗疲勞補強。2、柱、墩的補強:中心受壓柱的抗壓補強,偏心受壓柱的補強,抗震性能補強。3、剪力墻補強,高聳結構,如煙囪、水塔、筒倉、高桿燈架等,受力情況與墩柱類似,補強方法也類同4、環形受力結構,如水池、罐體的抗張力側壁,可在單側或雙側纏繞粘貼。5、涵洞、隧道及襯砌的補強。
工藝特點:1、碳纖維片材自重輕、厚度小,密度只有普通鋼材的1/4;基本不增加結構自重及截面尺寸抗拉強度極高,是普通鋼材的10倍;能靈活地用于抗彎、抗剪及軸壓加固。2、施工簡便(不需大型施工機構及周轉材料),沒有濕作業,易于操作,經濟性好3、具有柔韌性,能包裹復雜外形的構件,適用于各種構件表面。4、抗堿、抗腐、抗酸,抗震性能好,突出的抗疲勞能力,永久荷載作用下抗蠕變。5、適用范圍廣,施工工期短。
碳纖維布(芳綸布)施工程序
1、施工準備
擬定施工方案和施工計劃,應對所使用的碳纖維片材、配套樹脂、機具等作好施工前的準備工作。
2、混凝土表面處理
清除被加固構件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土,露出混凝土結構層,并用修復材料將表面修復平整。按設計要求對裂縫進行灌縫或封閉處理。
3、配制并涂刷底層樹脂
按供應商提供的工藝規定配制底層樹脂,將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面。在樹脂表面指觸于燥后立即進行下一步工序施工。
4、配制找平材料并對不平整處修復
對混凝土表面凹陷部位用找平材料填補平整,轉角處應用找平材料修復為光滑的圓弧,半徑應不小于20mm。
5、粘貼碳纖維(芳綸布)片材
①按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布;②配制浸漬樹脂并均勻涂抹于所要粘貼構件;③沿著纖維方向多次滾壓,擠除氣泡,使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布;④碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。
6、表面防護
按有關規范的規定處理,并保證防護材料與碳纖維片材之間有可靠的粘結。
傳統的二維編織工藝能用于制造復雜的管狀、凹陷或平面零件的預成形體,它與其它紡織技術相比成本相對較低。它的研究主要集中在研發自動化編織機來減少生產成本和擴大應用范圍。它的關鍵技術包括質量控制、纖維方向和分布、芯軸設計等。它在航空工業的應用包括制造飛機進氣道和機身J型隔框。該技術通常與RTM和RFI技術結合使用,另外也可以與擠壓成形和模壓成形聯合使用。其應用水平在洛克希德?馬丁公司生產F-35戰斗機進氣道制造中最能體現其先進性,加強筋與進氣道殼體是整體結構,減少了95%的緊固件,提高了氣動性能和信號特征,并簡化了裝配工藝。為了克服二維編織厚度方面強度低的問題,開發了三維編織技術,為制造無余量預成形體提供了可能。但是該技術同樣受到設備尺寸限制。
目前,一般的編織設備只能生產小于100mm截面的預成形體,而飛機零件的大型化則需要大尺寸且昂貴的編織機。該技術雖然從60年代就已發展起來,經歷了四步編織、二步編織到多層互鎖編織技術。隨著三維編織機的發展,其在飛機制造的未來仍具有很大應用潛力。三維編織的C、J、T板材和I型梁、連桿、機體大梁、F型機身隔框、機身筒形件等都已得到驗證。
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