纏繞成型工藝是將浸過(guò)樹(shù)脂膠液的連續(xù)纖維（或布帶、預(yù)浸紗）按照一定規(guī)律纏繞到芯模上,，然后經(jīng)固化,、脫模,，獲得制品。根據(jù)纖維纏繞成型時(shí)樹(shù)脂基體的物理化學(xué)狀態(tài)不同,，分為干法纏繞,、濕法纏繞和半干法纏繞三種,。

（1）干法纏繞 干法纏繞是采用經(jīng)過(guò)預(yù)浸膠處理的預(yù)浸紗或帶,，在纏繞機(jī)上經(jīng)加熱軟化至粘流態(tài)后纏繞到芯模上。由于預(yù)浸紗（或帶）是專(zhuān)業(yè)生產(chǎn),，能?chē)?yán)格控制樹(shù)脂含量（精確到2%以?xún)?nèi)）和預(yù)浸紗質(zhì)量,。因此，干法纏繞能夠準(zhǔn)確地控制產(chǎn)品質(zhì)量,。干法纏繞工藝的**特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高,，纏繞速度可達(dá)100～200m/min，纏繞機(jī)清潔,，勞動(dòng)衛(wèi)生條件好,，產(chǎn)品質(zhì)量高。其缺點(diǎn)是纏繞設(shè)備貴,，需要增加預(yù)浸紗制造設(shè)備,，故投資較大此外，干法纏繞制品的層間剪切強(qiáng)度較低,。

（2）濕法纏繞 濕法纏繞是將纖維集束（紗式帶）浸膠后,，在張力控制下直接纏繞到芯模上。濕法纏繞的優(yōu)點(diǎn)為：

①成本比干法纏繞低40%,；

②產(chǎn)品氣密性好,，因?yàn)槔p繞張力使多余的樹(shù)脂膠液將氣泡擠出，并填滿空隙,；

③纖維排列平行度好,；

④濕法纏繞時(shí)，纖維上的樹(shù)脂膠液,，可減少纖維磨損,；

⑤生產(chǎn)效率高（達(dá)200m/min）。

濕法纏繞的缺點(diǎn)為：

①樹(shù)脂浪費(fèi)大,，操作環(huán)境差,；

②含膠量及成品質(zhì)量不易控制；

③可供濕法纏繞的樹(shù)脂品種較少,。

（3）半干法纏繞 半干法纏繞是纖維浸膠后,，到纏繞至芯模的途中，增加一套烘干設(shè)備,，將浸膠紗中的溶劑除去,，與干法相比,，省卻了預(yù)浸膠工序和設(shè)備；與濕法相比,，可使制品中的氣泡含量降低,。

三種纏繞方法中，以濕法纏繞應(yīng)用*為普遍,；干法纏繞*用于高性能,、高精度的**技術(shù)領(lǐng)域。

纖維纏繞成型的優(yōu)點(diǎn):

 ①能夠按產(chǎn)品的受力狀況設(shè)計(jì)纏繞規(guī)律,，使能充分發(fā)揮纖維的強(qiáng)度,；

②比強(qiáng)度高：一般來(lái)講，纖維纏繞壓力容器與同體積,、同壓力的鋼質(zhì)容器相比,，重量可減輕40～60%；

③可靠性高：纖維纏繞制品易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn),，工藝條件確定后,，纏出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，精確,；

④生產(chǎn)效率高：采用機(jī)械化或自動(dòng)化生產(chǎn),，需要操作工人少，纏繞速度快（240m/min）,，故勞動(dòng)生產(chǎn)率高,；

⑤成本低：在同一產(chǎn)品上，可合理配選若干種材料（包括樹(shù)脂,、纖維和內(nèi)襯）,，使其再?gòu)?fù)合，達(dá)到**的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,。

纏繞成型的缺點(diǎn):

 ①纏繞成型適應(yīng)性小,，不能纏任意結(jié)構(gòu)形式的制品，特別是表面有凹的制品,，因?yàn)槔p繞時(shí),，纖維不能緊貼芯模表面而架空；

②纏繞成型需要有纏繞機(jī),，芯模,，固化加熱爐，脫模機(jī)及熟練的技術(shù)工人,，需要的投資大,，技術(shù)要求高，因此，只有大批量生產(chǎn)時(shí)才能降低成本,，才能獲得較的的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,。

1.原材料

纏繞成型的原材料主要是纖維增強(qiáng)材料、樹(shù)脂和填料,。

（1）增強(qiáng)材料 纏繞成型用的增強(qiáng)材料,，主要是各種纖維紗：如無(wú)堿玻璃纖維紗，中堿玻璃纖維紗,，碳纖維紗,，**玻璃纖維紗，芳綸纖維紗及表面氈等,。

（2）樹(shù)脂基體 樹(shù)脂基體是指樹(shù)脂和固化劑組成的膠液體系,。纏繞制品的耐熱性，耐化學(xué)腐蝕性及耐自然老化性主要取決于樹(shù)脂性能,，同時(shí)對(duì)工藝性、力學(xué)性能也有很大影響,。纏繞成型常用樹(shù)脂主要是不飽和聚酯樹(shù)脂,，也有時(shí)用環(huán)氧樹(shù)脂和雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂等。對(duì)于一般民用制品如管,、罐等,，多采用不飽和聚酯樹(shù)脂。對(duì)力學(xué)性能的壓縮強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度要求高的纏繞制品,，則可選用環(huán)氧樹(shù)脂,。航天航空制品多采用具有高斷裂韌性與耐濕性能好的雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。

（3）填料 填料種類(lèi)很多,，加入后能改善樹(shù)脂基體的某些功能,，如提高耐磨性，增加阻燃性和降低收縮率等,。在膠液中加入空心玻璃微珠,，可提高制品的剛性，減小密度降低成本等,。在生產(chǎn)大口徑地埋管道時(shí),，常加入30%石英砂，借以提高產(chǎn)品的剛性和降低成本,。為了提高填料和樹(shù)脂之間的粘接強(qiáng)度,，填料要保證清潔和表面活性處理。

2.芯模

成型中空制品的內(nèi)模稱(chēng)芯模,。一般情況下,，纏繞制品固化后，芯模要從制品內(nèi)脫出。

芯模設(shè)計(jì)的基本要求:

①要有足夠的強(qiáng)度和剛度,，能夠承受制品成型加工過(guò)程中施加于芯模的各種載荷,，如自重、制品重,，纏繞張力,，固化應(yīng)力，二次加工時(shí)的切削力等,；

②能滿足制品形狀和尺寸精度要求,，如形狀尺寸，同心度,、橢圓度,、錐度（脫模），表面光潔度和平整度等,；

③保證產(chǎn)品固化后,，能順利從制品中脫出；

④制造簡(jiǎn)單,，造價(jià)便宜,，取材方便。

纏繞成型芯模材料分兩類(lèi)：熔,、溶性材料和組裝式材料,。熔、溶性材料是指石蠟,，水溶性聚乙烯醇型砂,，低熔點(diǎn)金屬等，這類(lèi)材料可用澆鑄法制成空心或?qū)嵭男灸?，制品纏繞成型后,，從開(kāi)口處通入熱水或高壓蒸汽，使其溶,、熔,，從制品中流出，流出的溶體,，冷卻后重復(fù)使用,。組裝式芯模材料常用的有鋁、鋼,、夾層結(jié)構(gòu),、木材及石膏等。另外還有內(nèi)襯材料,，內(nèi)襯材料是制品的組成部分,，固化后不從制品中取出，內(nèi)襯材料的作用主要是防腐和密封，當(dāng)然也可以起到芯模作用,，屬于這類(lèi)材料的有橡膠,、塑料、不銹鋼和鋁合金等,。

3.纏繞機(jī)

纏繞機(jī)是實(shí)現(xiàn)纏繞成型工藝的主要設(shè)備,，對(duì)纏繞機(jī)的要求是：

①能夠?qū)崿F(xiàn)制品設(shè)計(jì)的纏繞規(guī)律和排紗準(zhǔn)確；

②操作簡(jiǎn)便,；

③生產(chǎn)效率高,；

④設(shè)備成本低。

纏繞機(jī)主要由芯模驅(qū)動(dòng)和繞絲嘴驅(qū)動(dòng)兩大部分組成,。為了消除繞絲嘴反向運(yùn)動(dòng)時(shí)纖維松線,，保持張力穩(wěn)定及在封頭或錐形纏繞制品紗帶布置精確，實(shí)現(xiàn)小纏繞角（0°～15°）纏繞,，在纏繞機(jī)上設(shè)計(jì)有垂直芯軸方向的橫向進(jìn)給（伸臂）機(jī)構(gòu),。為防止繞絲嘴反向運(yùn)動(dòng)時(shí)紗帶轉(zhuǎn)擰，伸臂上設(shè)有能使繞絲嘴翻志的機(jī)構(gòu),。

我國(guó)60年代研制成功鏈條式纏繞機(jī),，70年代引進(jìn)德國(guó)WE-250數(shù)控纏繞機(jī)，改進(jìn)后實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn),，80年代后我國(guó)引進(jìn)了各種型式纏繞機(jī)40多臺(tái)，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后,，自己設(shè)計(jì)制造成功微機(jī)控制纏繞機(jī),，并進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。

機(jī)械式纏繞機(jī)類(lèi)型

（1）繞臂式平面纏繞機(jī) 其特點(diǎn)是繞臂（裝有繞絲嘴）圍繞芯模做均勻旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),，芯模繞自身軸線作均勻慢速轉(zhuǎn)動(dòng),，繞臂（即繞絲嘴）每轉(zhuǎn)一周，芯模轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度,。此小角度對(duì)應(yīng)纏繞容器上一個(gè)紗片寬度,，保證紗片在芯模上一個(gè)緊挨一個(gè)地布滿容器表面。芯?？焖傩D(zhuǎn)時(shí),，繞絲嘴沿垂直地面方向緩慢地上下移動(dòng)，此時(shí)可實(shí)現(xiàn)環(huán)向纏繞,，使用這種纏繞機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是,，芯模受力均勻，機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn),，排線均勻,，適用于干法纏繞中小型短粗筒形容器。

（2）滾翻式纏繞機(jī) 這種纏繞機(jī)的芯模由兩個(gè)搖支承，纏繞時(shí)芯模自身軸旋轉(zhuǎn),，兩臂同步旋轉(zhuǎn)使芯模翻滾一周,，芯模自轉(zhuǎn)一個(gè)與紗片寬相適應(yīng)的角度，而纖維紗由固定的伸臂供給,，實(shí)現(xiàn)平面纏繞,，環(huán)向纏繞由附加裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于滾翻動(dòng)作機(jī)構(gòu)不宜過(guò)大,，故此類(lèi)纏繞機(jī)只適用于小型制品,，且使用不**。

（3）臥式纏繞機(jī) 這種纏繞機(jī)是由鏈條帶動(dòng)小車(chē)（繞絲嘴）作往復(fù)運(yùn)動(dòng),，并在封頭端有瞬時(shí)停歇,，芯模繞自身軸作等速旋轉(zhuǎn)，調(diào)整兩者速度可以實(shí)現(xiàn)平面纏繞,、環(huán)向纏繞和螺旋纏繞,，這種纏繞機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，用途**,，適宜于纏繞細(xì)長(zhǎng)的管和容器,。

（4）軌道式纏繞機(jī) 軌道式纏繞機(jī)分立式和臥式兩種。紗團(tuán),、膠槽和繞絲嘴均裝在小車(chē)上,，當(dāng)小車(chē)沿環(huán)形軌道繞芯模一周時(shí)，芯模自身轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)紗片寬度,，芯模軸線和水平面的夾角為平面纏繞角α,。從而形成平面纏繞型，調(diào)整芯模和小車(chē)的速度可以實(shí)現(xiàn)環(huán)向纏繞和螺旋纏繞,。軌道式纏繞機(jī)適合于生產(chǎn)大型制品,。

（5）行星式纏繞機(jī) 芯軸和水平面傾斜成α角（即纏繞角）。纏繞成型時(shí),，芯模作自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng),，繞絲嘴固定不動(dòng)。調(diào)整芯模自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度可以完成平面纏繞,、環(huán)向纏繞和螺旋纏繞,。芯模公轉(zhuǎn)是主運(yùn)動(dòng)，自轉(zhuǎn)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng),。這種纏繞機(jī)適合于生產(chǎn)小型制品,。

（6）球形纏繞機(jī) 球形纏繞機(jī)有4個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，球形纏繞機(jī)的繞絲嘴轉(zhuǎn)動(dòng),，芯模旋轉(zhuǎn)和芯模偏擺,，基本上和搖臂式纏繞機(jī)相同,，第四個(gè)軸運(yùn)動(dòng)是利用繞絲嘴步進(jìn)實(shí)現(xiàn)紗片纏繞，減少極孔外纖維堆積,，提高容器臂厚的均勻性,。芯模和繞絲嘴轉(zhuǎn)動(dòng)，使纖維布滿球體表面,。芯模軸偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),，可以改變纏繞極孔尺寸和調(diào)節(jié)纏繞角，滿足制品受力要求,。

（7）電纜式縱環(huán)向纏繞機(jī) 縱環(huán)向電纜式纏繞機(jī)適用于生產(chǎn)無(wú)封頭的筒形容器和各種管道,。裝有縱向紗團(tuán)的轉(zhuǎn)環(huán)與芯模同步旋轉(zhuǎn)，并可沿芯模軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng),，完成縱向紗鋪放,，環(huán)向紗裝在轉(zhuǎn)環(huán)兩邊的小車(chē)上，當(dāng)芯模轉(zhuǎn)動(dòng),，小車(chē)沿芯模軸向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),，完成環(huán)向紗纏繞。根據(jù)管道受力情況,，可以任意調(diào)整縱環(huán)向紗數(shù)量比例,。

（8）新型纏管機(jī) 新型纏管機(jī)與現(xiàn)行纏繞機(jī)的區(qū)別在于，它是靠管芯自轉(zhuǎn),，并同時(shí)能沿管長(zhǎng)方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng),，完成纏繞過(guò)程。這種新型纏繞機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是,，繞絲嘴固定,，為工人處理斷頭、毛絲以及看管帶來(lái)很大方便,；多路進(jìn)紗可實(shí)現(xiàn)大容量進(jìn)絲纏繞，纏繞速度快,，布絲均勻,，有利于提高產(chǎn)品重量和產(chǎn)量。

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