1. Pengantar Proses Penggulungan Tabung
Melalui tutorial ini, Anda akan mempelajari cara menggunakan proses penggulungan tabung untuk membentuk struktur tabung menggunakan prepreg serat karbon pada mesin penggulung tabung, sehingga menghasilkan kekuatan tinggitabung serat karbonProses ini umumnya digunakan oleh produsen material komposit.
Jika Anda ingin memproduksi tabung dengan sisi paralel atau tirus kontinu, proses penggulungan tabung adalah pilihan ideal. Anda hanya membutuhkan mandrel logam dengan ukuran yang sesuai dan oven untuk membuat tabung serat karbon khusus sesuai kebutuhan spesifik Anda.
Untuk tabung serat karbon berbentuk kompleks, seperti stang atau struktur rangka tubular yang lebih rumit seperti garpu suspensi atau rangka sepeda, teknologi cetakan terpisah merupakan metode yang lebih disukai. Kami sekarang akan mendemonstrasikan cara menggunakan teknologi cetakan terpisah untuk memproduksi tabung serat karbon kompleks ini.
2. Pengolahan dan Persiapan Mandrel Logam
- Pentingnya Mandrel Logam
Sebelum memulai proses penggulungan tabung, langkah pertama adalah menyiapkan mandrel logam. Mandrel logam harus sesuai dengan diameter dalam tabung, dan kehalusan permukaan serta pra-perawatan yang tepat sangat penting. Selain itu, mandrel logam harus menjalani pra-perawatan yang tepat, seperti pembersihan dan pengaplikasian agen pelepas, untuk menyederhanakan proses pencetakan selanjutnya.
Selama proses penggulungan tabung, mandrel logam memainkan peran penting karena harus menopangprepreg serat karbonuntuk memastikan penggulungan yang lancar. Oleh karena itu, persiapan mandrel logam dengan ukuran yang sesuai terlebih dahulu sangatlah penting. Karena serat karbon akan dililitkan di permukaan luar mandrel, diameter luar mandrel harus sesuai dengan diameter dalam tabung serat karbon yang akan diproduksi.
- Menerapkan agen pelepas
Agen pelepas mengurangi gesekan dan memastikan proses pencetakan yang lancar; agen pelepas harus diaplikasikan secara merata pada permukaan mandrel. Setelah mandrel logam disiapkan, langkah selanjutnya adalah mengaplikasikan agen pelepas. Agen pelepas yang umum digunakan antara lain minyak silikon dan parafin, yang secara efektif mengurangi gesekan antara serat karbon dan mandrel logam.
Pada mandrel logam yang telah disiapkan, pastikan mandrel benar-benar bersih dan permukaannya sehalus mungkin agar proses pelepasan produk berjalan lancar. Selanjutnya, agen pelepas harus dioleskan secara merata ke permukaan mandrel.
3. Persiapan prepreg serat karbon
- Jenis dan keuntungan prepreg
Hanya prepreg serat karbon yang memenuhi persyaratan tinggi untuk akurasi penggulungan dan kemudahan penanganan. Meskipun jenis material penguat lain, seperti kain kering yang diimpregnasi epoksi, secara teoritis dapat digunakan dalam proses penggulungan, dalam praktiknya, hanya prepreg serat karbon yang dapat memenuhi persyaratan tinggi untuk presisi dan kemudahan penanganan dalam proses ini.
Dalam tutorial ini, kami menggunakan metode pelapisan prepreg khusus untuk meningkatkan kinerja pipa.
- Desain Layup Prepreg
Lapisan prepreg anyaman diletakkan di sisi dalam pipa, diikuti oleh beberapa lapisan prepreg searah, dan terakhir lapisan prepreg anyaman berikutnya diaplikasikan di sisi luar pipa. Desain lapisan ini sepenuhnya memanfaatkan keunggulan orientasi serat prepreg anyaman pada sumbu 0° dan 90°, sehingga meningkatkan kinerja pipa secara signifikan. Sebagian besar prepreg searah yang diletakkan pada sumbu 0° memberikan kekakuan longitudinal yang sangat baik pada pipa.
4. Aliran proses penggulungan pipa
- Persiapan pra-penggulungan
Setelah desain layup prepreg selesai, proses dilanjutkan ke proses penggulungan pipa. Proses prepreg melibatkan pelepasan film PE dan kertas pelepas, serta menyisakan area tumpang tindih yang sesuai. Langkah ini penting untuk memastikan kelancaran proses penggulungan selanjutnya.
- Detail proses penggulungan
Selama proses penggulungan, sangat penting untuk memastikan penggulungan prepreg yang mulus, dengan poros inti logam ditempatkan dengan stabil dan gaya diterapkan secara merata. Poros inti logam harus ditempatkan dengan stabil di tepi lapisan pertama prepreg, untuk memastikan penerapan gaya yang merata.
Selama penggulungan, prepreg tambahan dapat dililitkan pada ujung-ujungnya untuk memudahkan pengeluaran produk selama pencetakan.
- Pembungkus Film BOPP
Selain prepreg, film BOPP juga dapat digunakan untuk pembungkus. Film BOPP meningkatkan tekanan konsolidasi, melindungi, dan menyegel prepreg. Saat menggunakan film pembungkus BOPP, sangat penting untuk memastikan tumpang tindih yang cukup di antara pita perekat.
5. Proses Pengeringan Oven
- Suhu dan Waktu Pengeringan
Setelah material prepreg yang diperkuat serat karbon dibungkus rapat, material tersebut dikirim ke oven untuk proses curing. Kontrol suhu sangat penting selama proses curing di oven, karena setiap prepreg memiliki kondisi curing yang berbeda. Langkah ini krusial untuk memastikan stabilitas material dan meningkatkan kinerja.
Melalui lingkungan suhu tinggi di dalam oven,serat karbondan matriks resin bereaksi sepenuhnya, membentuk material komposit yang kuat.
6. Penghapusan dan Pemrosesan
Setelah lapisan pembungkus BOPP dilepas, produk yang telah diawetkan dapat dilepas. Lapisan BOPP dapat dilepas setelah proses pengawetan. Jika perlu, tampilannya dapat ditingkatkan dengan pengamplasan dan pengecatan. Untuk peningkatan estetika lebih lanjut, proses finishing tambahan seperti pengamplasan dan pengecatan dapat dilakukan.
Waktu posting: 11-Agu-2025