Sự khác biệt giữa ống sợi carbon bọc cuộn và ép đùn

         Ống sợi carbon chuẩn bị cuộn và ống sợi carbon pultruded là hai dạng quy trình phổ biến của ống sợi carbon và hai ống sợi carbon có sự khác biệt nhất định về hiệu suất thành phẩm và ứng dụng thực tế.

Ống sợi carbon Prepreg cuộn:

        Ống sợi carbon chuẩn bị cuộn được chế tạo bằng cách sử dụng lớp chuẩn bị sợi carbon đan chéo hoặc lớp chuẩn bị một chiều bằng cách cuộn từng lớp trên trục gá kim loại, sau đó xử lý ở nhiệt độ cao. Trong quy trình này, việc kiểm soát chất lượng của đường ống chủ yếu được thực hiện ở hai khía cạnh: một là đảm bảo rằng kích thước của trục gá kim loại phải chính xác và phù hợp, bởi vì sợi carbon sơ chế được quấn ở bên ngoài trục gá, và đường kính ngoài của trục gá phải giống với đường kính của trục gá. Đường kính bên trong của ống sợi carbon được sản xuất phù hợp; thứ hai là thiết kế cẩn thận sơ đồ bố trí của prepreg composite sợi carbon. Số lớp và độ dày của sợi carbon chuẩn bị quấn trên trục gá xác định đường kính ngoài của ống sợi carbon. Các sợi của prepreg sợi carbon được định hướng trên trục 0° (chiều dài của ống trở xuống) và trục 90° (xung quanh chu vi của ống), các bố cục này tạo thêm cái gọi là độ bền vòng cho ống, làm cho nó ít hơn dễ bị lực ép hoặc vỡ Tác động của việc chuẩn bị một chiều trên trục 0° chủ yếu có thể cải thiện độ cứng dọc của ống.

          Do sơ đồ xếp lớp có tác động trực tiếp đến các đặc tính cụ thể của ống, nên cần phải điều chỉnh hiệu suất của ống sợi carbon thành phẩm bằng cách thay đổi lớp cán của lớp chuẩn bị sợi carbon hoặc xen kẽ hướng của lớp chuẩn bị sợi carbon một chiều, để nó có thể đáp ứng tốt hơn các yêu cầu ứng dụng. Ví dụ: ống được sử dụng cho trục truyền động cần xử lý lực xoắn, do đó, băng một chiều bằng sợi carbon có thể được bố trí với sự liên kết ngoài trục để xử lý tốt hơn các lực xoắn này theo cách sao cho ±45°.

          Các ống sợi carbon làm bằng prepreg vết thương là lý tưởng để hỗ trợ các thiết bị đòi hỏi độ cứng uốn cao và các ứng dụng nhẹ, chẳng hạn như con lăn cơ khí tự động, cánh tay rô-bốt, cột kính thiên văn của thiết bị và các bộ phận của máy bay không người lái. Ngoài ra, các ống này có thể được làm bằng vật liệu sợi carbon mô đun cao và mô đun cực cao theo nhu cầu của họ, và một số loại vải bên ngoài đặc biệt cũng có thể được chọn để bọc.

Ống sợi carbon ép đùn:

          Pultrusion là tẩm các bó sợi carbon trong nhựa và đưa chúng qua một khuôn có cấu hình khoang bên trong được xác định trước. Khoảng cách giữa trục trung tâm và khuôn sẽ xác định độ dày thành của ống sợi carbon, sau đó được làm nóng nhanh bằng lò vi sóng. Đó là một quá trình đi vào trạng thái gel hóa để đạt được quá trình đóng rắn và đúc.

         Bởi vì công nghệ này có thể tạo hình liên tục tự động, hiệu quả xử lý cao và chi phí lao động thấp, nhưng có thể thu được các sản phẩm có chất lượng tốt, độ xốp bên trong cực thấp và kích thước chính xác, do đó, ống sợi carbon pultruded là phương pháp hiện tại để sản xuất các cấu hình composite sợi carbon liên tục. So sánh các phương pháp tiết kiệm chi phí. Công nghệ này đặc biệt thích hợp để tạo các bộ phận có hình dạng mặt cắt ngang nhất định và yêu cầu chiều dài rất thẳng theo chiều dài.

         Về lý thuyết, quy trình sản xuất ống sợi carbon ép đùn có thể tạo ra các ống có chiều dài gần như bất kỳ và việc vận chuyển ống thành phẩm thường là trở ngại chính. Nhưng trên thực tế, ứng dụng của ống sợi carbon pultruded cũng rất hạn chế. Quá trình tạo hình thông qua bản vẽ liên tục này được giới hạn trong việc sản xuất một số sản phẩm định hình cụ thể, chẳng hạn như hình tròn, hình vuông, hình chữ I. Ống, v.v. Trong ép đùn, mặc dù hầu hết sợi carbon sẽ kéo dài dọc theo hướng của ống, điều này có thể tạo ra độ cứng lớn, nhưng ống sợi carbon được sản xuất bởi quy trình này sẽ cho thấy độ bền vòng hoặc độ bền ngang kém so với sợi carbon cuộn. Hiệu suất tổng thể của đường ống là khá khác nhau.