Filamentwikkeling is een van de oudste processen voor het fabriceren van koolstofvezelonderdelen. Het is een proces dat min of meer statisch bleef tot ongeveer 10 jaar geleden, toen de stapsgewijze veranderingen het behoorlijk verbeterden. De huidige staat van het filament wikkelt het zodanig dat het een meetbare impact heeft op hoe koolstofvezel wordt gebruikt.
Als u niet bekend bent met het wikkelen van filamenten, is het' een proces dat lijkt op grootschalig weven - althans visueel. Grote rollen koolstofvezel filament worden op spoelen geladen en door een wikkelmachine geregen. Het filament wordt vervolgens opgepakt en rond een roterende doorn gewikkeld.
Afhankelijk van het aantal filamenten en hun relatieve posities, kunnen ze in een willekeurig aantal patronen rond de doorn worden gewonden. Hierdoor ontstaat een doorlopende vorm die kan worden opgedeeld in stukken van verschillende lengtes.
DE VROEGE DAGEN VAN FILAMENTWINDING
Filamentwikkeling werd voor het eerst gebruikt als productieproces in de jaren onmiddellijk na de Tweede Wereldoorlog,volgens Composite World' sGinger Gardiner. Fabrikanten gebruikten het proces om solide raketmotorbehuizingen te maken. Lichte palen, drukvaten en buizen - allemaal versterkt met koolstofvezel - kwamen in de 1960 s en 70 s op de markt.
Het proces was toen altijd hetzelfde. Het filament werd vlak voordat het om de doorn werd gewikkeld in een epoxyhars gebaad. Het volledig gewikkelde product werd in een autoclaaf met hoge temperatuur gevoerd die de hars zou uitharden, waardoor een sterk en duurzaam materiaal werd gecreëerd dat was versterkt met koolstofvezelfilamenten. Dit proces staat bekend als nat wikkelen. Het is een proces dat nog steeds wordt gebruikt.
Een aantal jaren geleden zijn er nieuwe methoden ontwikkeld om nat wikkelen te vervangen. Ingenieurs bedachten hoe ze droge vezels konden gebruiken in combinatie met vloeibare vormprocessen. Ze ontwikkelden ook processen met behulp van towpregs en prepregs. Al deze nieuwe processen elimineerden de noodzaak om filament in epoxy te baden voorafgaand aan wikkelen.
VANDAAG' S FILAMENT WINDING
Tegenwoordig kan de wikkeling van filamenten er opmerkelijk anders uitzien in vergelijking met zijn voorganger van de eerste generatie. Onze industrie gebruikt bijvoorbeeld nu high-speed filamentwikkeling die complexe onderdelen met variabele doorsneden en ongebruikelijke vormen kan maken. We zijn niet langer beperkt tot statische, cilindrische doornen die alleen buizen van verschillende afmetingen produceren.
Robotica wordt ook geïntroduceerd bij het wikkelen van filamenten. Robotsystemen maken het hele opwikkelproces van de gloeidraad sneller en efficiënter door de inefficiëntie van menselijke betrokkenheid te elimineren. Het maakt het wikkelen van filament ook een goedkoper proces zonder in te boeten aan kwaliteit.
Zelfs 3 D-afdrukken hebben invloed op de wikkeling van filamenten. Volgens Gardiner is er een bedrijf in Stuttgart, Duitsland dat een manier heeft gevonden om een robot nat wikkelproces te combineren met 3 D-afdrukken om eindproducten te maken die koolstofvezel / epoxyproducten combineren met composiet- of metalen kernen. Het proces kan zelfs worden aangepast om eindproducten te maken zonder kern.
NIEUWE VORMEN EN MATEN
Het netto voordeel van al deze nieuwe technologieën is dat we in staat zijn om composiet onderdelen te maken in alle soorten en maten, terwijl we toch profiteren van de filamentwikkeling. Waarom is dit belangrijk? Omdat het opwikkelen van filamenten in veel grotere mate kan worden geautomatiseerd dan bij traditionele lay-ups. Door de wikkelprocessen van filamenten te verbeteren om zoveel vormen en maten mogelijk te maken, behouden we de snelheid en efficiëntie zonder in te boeten aan ontwerpflexibiliteit.
We zijn verheugd om te zien hoe technologie onze branche verandert. We don' we weten niet hoe filamentwikkeling er over 10 over nu uit zal zien, maar we denken dat het&# 39 is; een veilige gok dat dingen nog beter zullen zijn dan ze zijn vandaag. Die' is goed voor zowel onze branche als onze klanten.
