ข่าว

1. บทนำเกี่ยวกับกระบวนการพันขดลวดท่อ

ในบทช่วยสอนนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีการใช้กระบวนการพันท่อเพื่อขึ้นรูปโครงสร้างท่อโดยใช้แผ่นใยคาร์บอนพรีเพรกบนเครื่องพันท่อ ซึ่งจะทำให้ได้โครงสร้างที่มีความแข็งแรงสูงท่อคาร์บอนไฟเบอร์กระบวนการนี้เป็นที่นิยมใช้กันทั่วไปในกลุ่มผู้ผลิตวัสดุคอมโพสิต

หากคุณต้องการผลิตท่อที่มีด้านขนานหรือเรียวต่อเนื่อง กระบวนการพันท่อเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด สิ่งที่คุณต้องการก็คือแกนโลหะขนาดที่เหมาะสมและเตาอบเพื่อสร้างท่อคาร์บอนไฟเบอร์แบบกำหนดเองตามความต้องการเฉพาะของคุณ

สำหรับท่อคาร์บอนไฟเบอร์รูปทรงซับซ้อน เช่น แฮนด์จักรยาน หรือโครงสร้างเฟรมท่อที่ซับซ้อนกว่า เช่น โช้คหน้าหรือเฟรมจักรยาน เทคโนโลยีการขึ้นรูปแยกชิ้น (split-mold technology) เป็นวิธีการที่นิยมใช้ ต่อไปนี้เราจะสาธิตวิธีการใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปแยกชิ้นเพื่อผลิตท่อคาร์บอนไฟเบอร์ที่ซับซ้อนเหล่านี้

2. การประมวลผลและการเตรียมแกนโลหะ

• ความสำคัญของแกนโลหะ

ก่อนเริ่มกระบวนการม้วนท่อ ขั้นตอนแรกคือการเตรียมแกนโลหะ แกนโลหะต้องมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่ตรงกับท่อ และความเรียบของพื้นผิวและการเตรียมพื้นผิวที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่ง นอกจากนี้ แกนโลหะต้องได้รับการเตรียมพื้นผิวที่เหมาะสม เช่น การทำความสะอาดและการใช้สารกันติด เพื่อให้กระบวนการถอดแบบในภายหลังง่ายขึ้น

ในระหว่างกระบวนการพันท่อ แกนโลหะมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากต้องรองรับท่อคาร์บอนไฟเบอร์พรีเพรกเพื่อให้การพันเส้นใยเป็นไปอย่างราบรื่น ดังนั้น การเตรียมแกนโลหะที่มีขนาดเหมาะสมล่วงหน้าจึงเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากเส้นใยคาร์บอนจะถูกพันรอบพื้นผิวด้านนอกของแกน ดังนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของแกนจะต้องตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อเส้นใยคาร์บอนที่จะผลิต

• การใช้สารปลดปล่อย

สารกันติดช่วยลดแรงเสียดทานและทำให้การถอดแบบเป็นไปอย่างราบรื่น ต้องทาสารกันติดให้ทั่วพื้นผิวของแกนขึ้นรูปอย่างสม่ำเสมอ หลังจากเตรียมแกนขึ้นรูปโลหะแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการทาสารกันติด สารกันติดที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ น้ำมันซิลิโคนและพาราฟิน ซึ่งช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างเส้นใยคาร์บอนและแกนขึ้นรูปโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพ

บนแกนโลหะที่เตรียมไว้ เราต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าสะอาดหมดจดและพื้นผิวเรียบเนียนที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อช่วยให้การถอดชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์เป็นไปอย่างราบรื่น จากนั้น ควรทาวัสดุกันติดให้ทั่วพื้นผิวของแกนอย่างสม่ำเสมอ

3. การเตรียมแผ่นใยคาร์บอนพรีเพรก

• ประเภทและข้อดีของพรีเพรก

เฉพาะแผ่นพรีเพรกคาร์บอนไฟเบอร์เท่านั้นที่ตรงตามข้อกำหนดสูงในด้านความแม่นยำในการม้วนและการใช้งานที่ง่าย แม้ว่าวัสดุเสริมแรงประเภทอื่น เช่น ผ้าแห้งชุบอีพ็อกซี่ อาจนำมาใช้ในกระบวนการม้วนได้ในทางทฤษฎี แต่ในทางปฏิบัติ มีเพียงแผ่นพรีเพรกคาร์บอนไฟเบอร์เท่านั้นที่สามารถตอบสนองความต้องการสูงในด้านความแม่นยำและการใช้งานที่ง่ายในกระบวนการนี้ได้

ในบทช่วยสอนนี้ เราจะใช้วิธีการวางชั้นพรีเพรกแบบพิเศษเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของท่อ

• การออกแบบการวางชั้นวัสดุพรีเพรก

มีการวางแผ่นพรีเพรกแบบทอไว้ด้านในของท่อ ตามด้วยแผ่นพรีเพรกแบบทิศทางเดียวหลายชั้น และสุดท้ายก็วางแผ่นพรีเพรกแบบทออีกชั้นหนึ่งไว้ด้านนอกของท่อ การออกแบบการวางชั้นแบบนี้ใช้ประโยชน์จากข้อดีของการจัดเรียงเส้นใยของแผ่นพรีเพรกแบบทอที่แกน 0° และ 90° ได้อย่างเต็มที่ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของท่อได้อย่างมาก แผ่นพรีเพรกแบบทิศทางเดียวส่วนใหญ่ที่วางบนแกน 0° ช่วยเพิ่มความแข็งแรงตามแนวยาวให้กับท่อได้อย่างดีเยี่ยม

4. แผนผังกระบวนการพันท่อ

• การเตรียมการก่อนพันขดลวด

หลังจากออกแบบโครงสร้างพรีเพรกเสร็จแล้ว กระบวนการจะดำเนินต่อไปยังขั้นตอนการพันท่อ การประมวลผลพรีเพรกเกี่ยวข้องกับการลอกฟิล์ม PE และกระดาษรองออก และเว้นพื้นที่ซ้อนทับที่เหมาะสม ขั้นตอนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันความราบรื่นของกระบวนการพันท่อในขั้นตอนต่อไป

• รายละเอียดของกระบวนการพันขดลวด

ในระหว่างกระบวนการม้วนแผ่นพรีเพรก จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการม้วนแผ่นพรีเพรกเป็นไปอย่างราบรื่น โดยวางแกนโลหะให้มั่นคงและออกแรงอย่างสม่ำเสมอ ควรวางแกนโลหะให้มั่นคงที่ขอบของแผ่นพรีเพรกชั้นแรก เพื่อให้มั่นใจว่าออกแรงอย่างสม่ำเสมอ

ในระหว่างการม้วน สามารถม้วนแผ่นพรีเพรกเพิ่มเติมที่ปลายทั้งสองข้างเพื่อช่วยให้การนำผลิตภัณฑ์ออกจากแม่พิมพ์ทำได้ง่ายขึ้น

• การห่อด้วยฟิล์ม BOPP

นอกจากพรีเพรกแล้ว ฟิล์ม BOPP ยังสามารถใช้สำหรับห่อหุ้มได้อีกด้วย ฟิล์ม BOPP ช่วยเพิ่มแรงกดอัด ป้องกัน และปิดผนึกพรีเพรก เมื่อใช้ฟิล์ม BOPP ห่อหุ้ม สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าเทปแต่ละแผ่นซ้อนทับกันอย่างเพียงพอ

5. กระบวนการอบในเตาอบ

• อุณหภูมิและระยะเวลาในการอบแห้ง

หลังจากห่อวัสดุเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์แบบพรีเพรกอย่างแน่นหนาแล้ว จะนำไปอบในเตาอบ การควบคุมอุณหภูมิมีความสำคัญอย่างยิ่งในระหว่างการอบ เนื่องจากพรีเพรกแต่ละชนิดมีสภาวะการอบที่แตกต่างกัน ขั้นตอนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันความเสถียรของวัสดุและเพิ่มประสิทธิภาพ

ด้วยสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงภายในเตาอบคาร์บอนไฟเบอร์และเมทริกซ์เรซินจะทำปฏิกิริยาอย่างสมบูรณ์ ทำให้เกิดวัสดุคอมโพสิตที่แข็งแรงทนทาน

6. การนำออกและการประมวลผล

หลังจากลอกฟิล์ม BOPP ออกแล้ว สามารถนำผลิตภัณฑ์ที่อบแห้งแล้วออกมาได้ ฟิล์ม BOPP สามารถลอกออกได้หลังจากการอบแห้ง หากจำเป็น สามารถปรับปรุงรูปลักษณ์ให้ดีขึ้นได้ด้วยการขัดและทาสี เพื่อเพิ่มความสวยงามยิ่งขึ้น สามารถทำการตกแต่งเพิ่มเติม เช่น การขัดและการทาสีได้