1. Pengantar Proses Penggulungan Tabung
Melalui tutorial ini, Anda akan mempelajari cara menggunakan proses penggulungan tabung untuk membentuk struktur tubular menggunakan prepreg serat karbon pada mesin penggulungan tabung, sehingga menghasilkan struktur berkekuatan tinggi.tabung 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 yang ideal. Yang Anda butuhkan hanyalah mandrel logam dengan ukuran yang sesuai dan oven untuk membuat tabung serat karbon khusus yang disesuaikan dengan kebutuhan spesifik Anda.
Untuk tabung serat karbon berbentuk kompleks, seperti setang atau struktur rangka tubular yang lebih rumit seperti garpu suspensi atau rangka sepeda, teknologi cetakan terpisah (split-mold) adalah metode yang lebih disukai. Sekarang kami akan mendemonstrasikan cara menggunakan teknologi cetakan terpisah untuk menghasilkan tabung serat karbon kompleks ini.
2. Pemrosesan 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 permukaannya serta perlakuan awal yang tepat sangat penting. Selain itu, mandrel logam harus menjalani perlakuan awal yang tepat, seperti pembersihan dan pemberian zat pelepas, untuk menyederhanakan proses pelepasan cetakan selanjutnya.
Selama proses penggulungan tabung, mandrel logam memainkan peran penting karena harus menopangprepreg serat karbonuntuk memastikan penggulungan yang lancar. Oleh karena itu, menyiapkan mandrel logam dengan ukuran yang sesuai terlebih dahulu sangat penting. Karena serat karbon akan digulung di sekitar permukaan luar mandrel, diameter luar mandrel harus sesuai dengan diameter dalam tabung serat karbon yang akan diproduksi.
- Mengaplikasikan agen pelepas
Zat pelepas cetakan mengurangi gesekan dan memastikan pelepasan cetakan yang halus; zat ini harus diaplikasikan secara merata ke permukaan mandrel. Setelah mandrel logam disiapkan, langkah selanjutnya adalah mengaplikasikan zat pelepas cetakan. Zat pelepas cetakan yang umum digunakan meliputi minyak silikon dan parafin, yang secara efektif mengurangi gesekan antara serat karbon dan mandrel logam.
Pada mandrel logam yang telah disiapkan, kita harus memastikan mandrel tersebut benar-benar bersih dan permukaannya sehalus mungkin untuk memudahkan pelepasan produk dari cetakan. Selanjutnya, bahan pelepas cetakan harus dioleskan secara merata ke permukaan mandrel.
3. Persiapan prepreg serat karbon
- Jenis dan keunggulan prepreg
Hanya prepreg serat karbon yang memenuhi persyaratan tinggi untuk akurasi penggulungan dan kemudahan penanganan. Meskipun jenis bahan penguat lainnya, seperti kain kering yang diresapi 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, kita menggunakan metode pelapisan prepreg spesifik untuk meningkatkan kinerja tabung.
- Desain Tata Letak Prepreg
Lapisan prepreg anyaman diletakkan di sisi dalam tabung, diikuti oleh beberapa lapisan prepreg searah, dan akhirnya lapisan prepreg anyaman lainnya diaplikasikan di sisi luar tabung. Desain susunan ini sepenuhnya memanfaatkan keunggulan orientasi serat prepreg anyaman pada sumbu 0° dan 90°, secara signifikan meningkatkan kinerja tabung. Sebagian besar prepreg searah yang diletakkan pada sumbu 0° memberikan kekakuan longitudinal yang sangat baik pada pipa.
4. Alur proses penggulungan pipa
- Persiapan sebelum penggulungan
Setelah menyelesaikan desain susunan prepreg, proses berlanjut ke proses penggulungan pipa. Pemrosesan prepreg melibatkan pelepasan film PE dan kertas pelepas, serta menyisakan area tumpang tindih yang sesuai. Langkah ini sangat penting untuk memastikan kelancaran proses penggulungan selanjutnya.
- Rincian proses penggulungan
Selama proses penggulungan, sangat penting untuk memastikan penggulungan prepreg yang lancar, dengan poros inti logam ditempatkan dengan stabil dan gaya diterapkan secara seragam. Poros inti logam harus ditempatkan dengan stabil di tepi lapisan pertama prepreg, memastikan penerapan gaya yang merata.
Selama proses penggulungan, prepreg tambahan dapat digulung di ujungnya untuk mempermudah pengambilan produk selama proses pelepasan dari cetakan.
- Pembungkus Film BOPP
Selain prepreg, film BOPP juga dapat digunakan untuk pembungkus. Film BOPP meningkatkan tekanan konsolidasi, melindungi, dan menyegel prepreg. Saat mengaplikasikan film pembungkus BOPP, sangat penting untuk memastikan tumpang tindih yang cukup antara pita perekat.
5. Proses Pengeringan Oven
- Suhu dan Waktu Pengeringan
Setelah membungkus material prepreg yang diperkuat serat karbon dengan rapat, material tersebut dikirim ke oven untuk proses pengeringan. Pengendalian suhu sangat penting selama pengeringan di dalam oven, karena setiap prepreg memiliki kondisi pengeringan yang berbeda. Langkah ini sangat penting untuk memastikan stabilitas material dan meningkatkan kinerja.
Melalui lingkungan bersuhu tinggi di dalam oven,serat karbondan matriks resin bereaksi sepenuhnya, membentuk material komposit yang kuat.
6. Pengambilan dan Pemrosesan
Setelah lapisan pembungkus BOPP dilepas, produk yang sudah mengeras dapat dilepas. Lapisan BOPP dapat dilepas setelah pengerasan. Jika perlu, tampilannya dapat diperbaiki melalui pengamplasan dan pengecatan. Untuk peningkatan estetika lebih lanjut, proses finishing tambahan seperti pengamplasan dan pengecatan dapat dilakukan.
Waktu posting: 11 Agustus 2025

