1. Boru Sarma Prosesine Giriş
Bu eğitimde, karbon fiber prepregleri kullanarak bir tüp sarma makinesinde tüp sarma işlemiyle boru şeklinde yapılar oluşturmayı ve böylece yüksek mukavemetli malzemeler üretmeyi öğreneceksiniz.karbon fiber tüplerBu işlem genellikle kompozit malzeme üreticileri tarafından kullanılır.
Paralel kenarlı veya sürekli konik tüpler üretmek istiyorsanız, tüp sarma işlemi ideal bir seçimdir. İhtiyacınız olan tek şey, uygun boyutta bir metal mandrel ve özel gereksinimlerinize göre uyarlanmış karbon fiber tüpler oluşturmak için bir fırındır.
Gidon gibi karmaşık şekilli karbon fiber borular veya süspansiyon çatalları veya bisiklet çerçeveleri gibi daha karmaşık boru şeklindeki çerçeve yapıları için, bölünmüş kalıp teknolojisi tercih edilen yöntemdir. Şimdi bu karmaşık karbon fiber boruları üretmek için bölünmüş kalıp teknolojisinin nasıl kullanılacağını göstereceğiz.
2. Metal Kalıpların İşlenmesi ve Hazırlanması
- Metal Mandrellerin Önemi
Tüp sarma işlemine başlamadan önce ilk adım metal kalıpların hazırlanmasıdır. Metal kalıplar tüplerin iç çapına uygun olmalı ve yüzeylerinin düzgünlüğü ve uygun ön işlemden geçirilmesi çok önemlidir. Ayrıca, metal kalıplar, daha sonraki kalıptan çıkarma işlemini kolaylaştırmak için temizleme ve ayırıcı madde uygulama gibi uygun ön işlemlerden geçirilmelidir.
Boru sarım işlemi sırasında metal mandrel, destek sağlaması gerektiği için çok önemli bir rol oynar.karbon fiber prepregSarma işleminin sorunsuz gerçekleşmesini sağlamak için, uygun boyutta metal mandrelin önceden hazırlanması şarttır. Karbon fiber, mandrelin dış yüzeyine sarılacağı için, mandrelin dış çapı, üretilecek karbon fiber tüpün iç çapıyla eşleşmelidir.
- Ayırıcı madde uygulanması
Kalıp ayırıcı maddeler sürtünmeyi azaltır ve düzgün kalıptan çıkarma sağlar; bu nedenle mandrel yüzeyine eşit şekilde uygulanmalıdır. Metal mandrel hazırlandıktan sonraki adım, kalıp ayırıcı maddenin uygulanmasıdır. Yaygın olarak kullanılan kalıp ayırıcı maddeler arasında silikon yağı ve parafin bulunur; bunlar karbon fiber ile metal mandrel arasındaki sürtünmeyi etkili bir şekilde azaltır.
Hazırlanan metal kalıbın, ürünün kalıptan sorunsuz bir şekilde çıkarılmasını kolaylaştırmak için iyice temizlendiğinden ve yüzeyinin mümkün olduğunca pürüzsüz olduğundan emin olmalıyız. Ardından, ayırıcı madde kalıbın yüzeyine eşit şekilde uygulanmalıdır.
3. Karbon fiber prepreg hazırlanması
- Prepreg çeşitleri ve avantajları
Yüksek sarım hassasiyeti ve kullanım kolaylığı gereksinimlerini yalnızca karbon fiber prepregler karşılayabilir. Teorik olarak epoksi emdirilmiş kuru kumaşlar gibi diğer takviye malzemeleri de sarım işleminde kullanılabilse de, pratikte bu süreçte hassasiyet ve kullanım kolaylığı açısından yüksek gereksinimleri yalnızca karbon fiber prepregler karşılayabilir.
Bu eğitimde, borunun performansını artırmak için özel bir prepreg katmanlama yöntemi kullanacağız.
- Prepreg Katman Tasarımı
Tüpün iç tarafına bir kat dokuma prepreg yerleştirilir, ardından birkaç kat tek yönlü prepreg uygulanır ve son olarak tüpün dış tarafına bir kat daha dokuma prepreg uygulanır. Bu katmanlama tasarımı, dokuma prepregin 0° ve 90° eksenlerindeki lif yönlendirme avantajlarından tam olarak yararlanarak tüpün performansını önemli ölçüde artırır. 0° eksenine yerleştirilen tek yönlü prepreglerin çoğu, boruya mükemmel boylamasına sertlik kazandırır.
4. Boru sarma prosesi akış şeması
- Ön sarım hazırlığı
Prepreg katmanlama tasarımının tamamlanmasının ardından, işlem boru sarma işlemine geçer. Prepreg işleme, PE filminin ve ayırma kağıdının çıkarılmasını ve uygun örtüşme alanlarının korunmasını içerir. Bu adım, sonraki sarma işlemlerinin sorunsuz ilerlemesini sağlamak için kritik öneme sahiptir.
- Sarma işleminin detayları
Sarma işlemi sırasında, metal çekirdek milinin sabit bir şekilde yerleştirilmesi ve kuvvetin eşit olarak uygulanmasıyla, prepreglerin düzgün bir şekilde sarılması çok önemlidir. Metal çekirdek mili, eşit kuvvet uygulamasını sağlamak için prepreglerin ilk katmanının kenarına sabit bir şekilde yerleştirilmelidir.
Sarma işlemi sırasında, kalıptan çıkarma sırasında ürünün kolayca çıkarılmasını sağlamak için uçlara ilave prepregler sarılabilir.
- BOPP Film Ambalajı
Prepreg'e ek olarak, BOPP film de ambalajlama için kullanılabilir. BOPP film, konsolidasyon basıncını artırır, prepreg'i korur ve sızdırmaz hale getirir. BOPP ambalaj filmi uygularken, bantlar arasında yeterli örtüşme sağlamak çok önemlidir.
5. Fırında Kürleme İşlemi
- Kürleme Sıcaklığı ve Süresi
Önceden emprenye edilmiş karbon fiber takviyeli malzeme sıkıca sarıldıktan sonra kürleme için fırına gönderilir. Fırında kürleme sırasında sıcaklık kontrolü çok önemlidir, çünkü farklı prepreglerin farklı kürleme koşulları vardır. Bu adım, malzemenin stabilitesini sağlamak ve performansı artırmak için hayati önem taşır.
Fırının içindeki yüksek sıcaklık ortamı sayesinde,karbon fiberve reçine matrisi tamamen reaksiyona girerek sağlam bir kompozit malzeme oluşturur.
6. Çıkarma ve İşleme
BOPP ambalaj filmi çıkarıldıktan sonra, kürlenmiş ürün çıkarılabilir. Kürleme işleminden sonra BOPP film çıkarılabilir. Gerekirse, zımparalama ve boyama ile görünüm iyileştirilebilir. Daha fazla estetik iyileştirme için, zımparalama ve boyama gibi ek son işlem süreçleri uygulanabilir.
Yayın tarihi: 11 Ağustos 2025
