Kui sa mõistad, kuidas süsinikkiust pukseeritakse ja kangas on valmistatud, siis teate, et see on keerukas ja energiamahukas protsess, mis nõuab süsinikuaatomite joondamist, kuumutamist ja seejärel nende katmist keemilise ainega, et aidata vaigul kleepuda. Aga kuidas need kiud ja kangad muutuvad komposiittorudeks ?
Komposiittorude ristlõike on lihtne vaadata ja eeldada, et see on üheosaline. Lõpptoode on kindlasti üksikeksemplar, kuid see on ainult sellepärast, et vaik ja kõvenemisprotsess seob kõik kokku. See toruosa ei käivitu ühekordselt. Valmistatud toru valmistamiseks algas see mitmekihiliste kiudude või kangaga, mis kombineeriti vaiguga.
Komposiittorude loomiseks on neli peamist protsessi. Need on:
1. ROLL WRAPPING
Järjepidevuse tagamiseks kasutatakse rullpakendit tavaliselt prepreg-tootega. Ettevalmistus on komposiittoode, mis koosneb kangast või kiust, mis on juba immutatud epoksiidvaiguga, mis on vajalik kõike koos hoidmiseks.
Ettevalmistatud materjal lõigatakse erineva kiu orientatsiooniga kihtideks. Need kihid rullitakse seejärel silindrilisele vardale, mis on tuntud kui südamik. Seejärel mähis ja prepreg pakendatakse plastkile, et sisaldada epoksüvaiku ja tihendada kihid kõvenemise ajal. Kui kõvendamine on lõppenud, eemaldatakse südamik valmis toru keskelt.
Rullpakend annab maksimaalse konsistentsi nii süsinikkiust kui ka klaaskiudtorudest. Protsess pakub ka rohkem kohandusi nii kiud / tüve konfiguratsiooni kui ka tootmismahtude osas. Väikeste jookide valmistamisel on eelistatud protsess rullpakend.
2. FILIINI TUUM
Hõõgniidi mähisprotsess algab süsinikkiust, klaaskiust või süsinikkiust-klaaskiust hübriidi komposiitvedrustusega. Pukseeritakse koormusmasina tagaküljel mitmetele poolidele. Ees on pikad südamikud, mis toimivad toru jaoks.
Toru loomiseks sõidab vedu masina pikkuses üles ja alla, kui südamik keerutab. Pukseid kantakse tüvele spiraalses mustris nagu kommi-roos. Spiraali nurka saab reguleerida, samuti seda, kui palju spiraale on vaja kihi valmistamiseks. Pärast täielikku moodustumist kõvendatakse toru torust eraldamise järel.
Hõõgniidi mähis on rohkem automatiseeritud kui rullpakend ja seetõttu kulutõhusam viis valmistada lühikest aega suure koguse komposiittorusid. Rullimisega on sageli lihtsam kohandada, kuna kiudaineid ja vaiku saab segamis- ja mähkimismasinaga sobitada, mitte eelregistreerimisprotsessi ajal.
3. PULTRUSIOON
Pultrusiooniprotsess saab oma nime tõmbamise ja ekstrusiooni põhimõtete kombinatsioonist. Kui ekstrusiooni abil surutakse seda läbi suru, saavutab pultrusion sama materjali, tõmmates materjali läbi suru. Pultruded torud on loodud süsinikkiudude või klaaskiudude tõmmates läbi kuumutatud dieeti, kuna see on immutatud epoksüvaiguga. Materjal tõmmatakse üle tüve, mis tagab, et see hoiab kuju kõvenemisprotsessi ajal.
Selle protsessi eeliseks on see, et see tekitab pideva, ühesuunalise pikkusega torusid, mida saab pärast kõvenemist lõigata. Kuna pultrusion on väga automatiseeritud, on see palju kulutasuvam tootmisprotsess kui nii rullpakendi kui ka hõõgniidi mähis. Pultrusion muudab torude valmistamise erinevatel pikkustel ja paksustel lihtsaks, muutes nii mõlemat tuubi kui ka surma.
Pultrusiooni negatiivne külg on see, et kõik kiud on orienteeritud mööda tuubi telge. Kui kõik kiud on ühes suunas, siis on toru väga pingeline, kuid see võib kergesti puruneda või väänata. Tasakaalustatud torusid tootvate automatiseeritud protsesside otsimine toob meid tõmblemisele.
4. PULLBRAIDIMINE
Pullbroneerimine on pultruusiumi laiendus. See protsess on sisuliselt sama, mis ühe lisafunktsiooniga pultruusioon: kiud punutakse kokku, kui neid tõmmatakse läbi kuumutatud dieeti ja tüve. Erinevate nurkadega kihte saab teha palmiku muutmise teel, ja isegi ühesuunalised kihid saab sisestada.
Nii pultrusion kui pullbraiding loovad valmistooteid, millel on kõrge jäikuse ja tugevuse suhe. Kuid tõmbamisprotsessi peamiseks eeliseks on see, et see loob tasakaalustatuma toru, mis toimib paljude erinevate koormuste all. See lisab ka esteetilise ilu elementi, kuna palmik on rohkem kooskõlas traditsioonilise „süsinikkiust“ välimusega. Kuna see protsess on väga automatiseeritud, näiteks pultrusioon, on tõmmatud torud sageli odavamad kui rullpakendatud või hõõgniidiga tooted.
