การพันเส้นใยแบบดั้งเดิมเทียบกับการพันเส้นใยด้วยหุ่นยนต์

การห่อด้วยใยแบบดั้งเดิม

การพันเส้นใยเทคโนโลยีการพันเส้นใย (Fiber wounding technology) เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนกลวง ทรงกลม หรือทรงปริซึม เช่น ท่อและถัง โดยทำได้โดยการพันเส้นใยเป็นมัดต่อเนื่องบนแกนหมุนโดยใช้เครื่องพันเส้นใยแบบพิเศษ ชิ้นส่วนที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีนี้มักใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ พลังงาน และสินค้าอุปโภคบริโภค

เส้นใยต่อเนื่องจะถูกป้อนผ่านระบบลำเลียงเส้นใยเข้าสู่เครื่องพันเส้นใย โดยจะพันเส้นใยลงบนแกนหมุนในรูปแบบเรขาคณิตที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ตำแหน่งของเส้นใยจะถูกควบคุมโดยหัวลำเลียงเส้นใยที่ติดอยู่กับตัวยึดที่ถอดได้บนเครื่องพันเส้นใย

การม้วนด้วยหุ่นยนต์

การเกิดขึ้นของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมได้ทำให้เกิดวิธีการม้วนแบบใหม่ ในวิธีการเหล่านี้ เส้นใยจะถูกดึงออกมาโดยการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ตัวนำไฟเบอร์โดยใช้จุดเปลี่ยนหรือการเคลื่อนที่แบบหมุนของแกนหมุนรอบหลายแกน แทนที่จะใช้วิธีแบบดั้งเดิมที่หมุนรอบแกนเดียวเท่านั้น

การจำแนกประเภทขดลวดแบบดั้งเดิม

• การพันแบบรอบนอก: เส้นใยจะถูกพันรอบเส้นรอบวงของเครื่องมือ
• การพันแบบไขว้: เส้นใยจะถูกพันระหว่างช่องว่างในเครื่องมือ
  • การพันขดลวดไขว้แกนเดียว
  • การพันขดลวดรอบนอกแกนเดียว
  • การพันแบบไขว้หลายแกน
  • การพันแบบไขว้หลายแกน

การพันเส้นใยแบบดั้งเดิมเทียบกับการพันด้วยหุ่นยนต์

แบบดั้งเดิมการพันเส้นใยการขึ้นรูปด้วยการม้วนลวดเป็นกระบวนการขึ้นรูปที่ค่อนข้างพบได้ทั่วไป ซึ่งจำกัดเฉพาะรูปทรงสมมาตร เช่น ท่อ ท่อส่ง หรือภาชนะรับแรงดัน เครื่องม้วนลวดแบบสองแกนเป็นรูปแบบการผลิตที่ง่ายที่สุด โดยควบคุมการหมุนของแกนหมุนและการเคลื่อนที่ด้านข้างของสายพานลำเลียง ดังนั้นจึงสามารถผลิตได้เฉพาะท่อและท่อส่งเสริมแรงเท่านั้น นอกจากนี้ เครื่องจักรแบบสี่แกนทั่วไปเป็นเครื่องม้วนลวดอเนกประสงค์ที่สามารถผลิตภาชนะรับแรงดันได้เช่นกัน

การพันเส้นด้ายด้วยหุ่นยนต์ส่วนใหญ่ใช้สำหรับงานขั้นสูงและเข้ากันได้ดีกับการพันเส้นด้ายแบบเทป ทำให้ได้ชิ้นส่วนที่มีคุณภาพสูงขึ้น ในเทคโนโลยีนี้ ยังสามารถทำให้กระบวนการเสริมต่างๆ ที่เคยทำด้วยมือเป็นไปโดยอัตโนมัติได้ เช่น การวางแกน การผูกและตัดเส้นด้าย และการโหลดแกนที่หุ้มด้วยเส้นด้ายเปียกเข้าไปในเตาอบ

แนวโน้มการนำไปใช้

การใช้หุ่นยนต์ในการม้วนสำหรับการผลิตวัสดุผสมกระป๋องยังคงมีศักยภาพที่น่าสนใจ แนวโน้มที่สำคัญคือการนำระบบการผลิตแบบอัตโนมัติและบูรณาการมาใช้ในการผลิตกระป๋องคอมโพสิต ซึ่งเป็นการนำเสนอโซลูชันแบบครบวงจรในการผลิต อีกหนึ่งความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอาจเป็นการผสมผสานกระบวนการพันกันของเส้นใยกับกระบวนการอื่นๆ เช่น การพิมพ์ 3 มิติด้วยเส้นใยต่อเนื่องและการวางเส้นใยแบบอัตโนมัติ ซึ่งจะเพิ่มเส้นใยในจุดที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ และแทบไม่มีของเสีย