Koolstofvezeloppervlak vilt voor het wikkelen van filamenten

Bij het wikkelen van filamenten wordt vooral gekeken naar de plaatsing van de versteviging, de wikkelhoek en de sterkte van het laminaat. Maar de oppervlaktelaag heeft ook invloed op hoe het uiteindelijke composiet er tijdens de productie uitziet en zich gedraagt.

Koolstofvezeloppervlakvilt voor filamentwikkeling is een non-woven materiaal gemaakt van gehakte koolstofvezel. Het wordt gebruikt als een verdeelde koolstofvezellaag op cilindrische en gebogen composietonderdelen, waarbij alleen de hoofdwikkelingsversterking een uitgesproken vezelpatroon kan achterlaten.

Het vilt is geen vervanging voor continue structurele versterking. Het heeft een andere rol in het laminaat: oppervlaktedekking, vezelverdeling en interactie met het harssysteem.

Oppervlaktelaag in filamentwikkeling

Een gewikkeld composietdeel bevat doorgaans meerdere lagen. Doorlopende roving of stof zorgt voor de vereiste versterking, terwijl hars de vezels in het afgewerkte laminaat bindt.

Als aparte oppervlaktelaag kan een koolstofvezelvilt worden toegevoegd. De gehakte vezels zijn verdeeld via een niet-geweven structuur in plaats van gerangschikt als doorlopende garens. Dit maakt het materiaal geschikt voor het bedekken van gebogen oppervlakken en het verminderen van het visuele patroon van de onderliggende wapening.

De laag kan aan de binnenzijde, buitenzijde of op een andere aangegeven plaats in het laminaat worden aangebracht. De positie ervan wordt bepaald door de constructie van het voltooide onderdeel.

Toepassingen voor wondcomposietproducten

FRP- en CFRP-buizen

Composietbuizen worden gewoonlijk geproduceerd over een cilindrische doorn met versterking die onder verschillende hoeken is gewikkeld. Een oppervlaktevilt kan in de binnen- of buitenlaag worden opgenomen wanneer een verdeeld koolstofvezeloppervlak vereist is.

Het biedt ook een meer continue vezeldekking over het wikkelpatroon. Het uiteindelijke oppervlak wordt echter beïnvloed door het hars- en uithardingsproces en het vilt.

Chemische opslagtanks

Filamentgewonden tanks combineren vaak glasvezel-, koolstofvezel- en harssystemen in verschillende laminaatposities. Koolstofvilt kan worden gebruikt waar de gespecificeerde constructie een op koolstof gebaseerde oppervlaktelaag vereist.

Voor chemische toepassingen moet het volledige laminaat in aanmerking worden genomen. Harskeuze en het opgeslagen medium zijn bijzonder belangrijk.

Drukvaten

Drukvaten vereisen een gecontroleerde plaatsing van de versteviging en wikkelhoeken omdat het laminaat interne druk uitoefent. Een viltlaag heeft een andere functie dan de hoofdwikkeling.

Om deze reden moeten de structurele wapening en de oppervlaktelaag afzonderlijk worden gespecificeerd in het laminaatontwerp.

Andere wondcomponenten

Andere mogelijke toepassingen zijn onder meer composietrollen, industriële buizen, cilindrische behuizingen en geselecteerde CFRP-componenten. Het gemeenschappelijke kenmerk is een gebogen of cilindrisch oppervlak dat wordt gevormd door een wikkelproces.

Gehakte vezelstructuur

Het verschil tussen vilt en geweven koolstofweefsel begint bij de vezelstructuur.

Geweven stof maakt gebruik van doorlopende garens die in gedefinieerde richtingen zijn gerangschikt. Deze optie wordt geselecteerd wanneer directionele wapening vereist is.

Koolstofvezelvilt maakt gebruik van gehakte vezels die door een niet-geweven laag worden verdeeld. Er is geen vast geweven 0° of 90° garenpatroon. Als gevolg hiervan kan het vilt zich over een gebogen oppervlak verspreiden zonder dezelfde richtingsstructuur te introduceren.

Dit maakt vilt en geweven stoffen complementaire materialen in plaats van directe equivalenten. Eén zorgt voor gecontroleerde versterkingsoriëntatie; de andere biedt een gedistribueerde oppervlaktedekking.

Hars nat tijdens het wikkelen

Het bevochtigen van hars is een van de praktische punten die u moet controleren wanneer u vilt in een bestaand wikkelproces introduceert.

De hars moet vóór het uitharden in de gehakte vezelstructuur dringen. Harsviscositeit, harsgehalte, applicatiemethode, wikkelsnelheid en temperatuur hebben allemaal invloed op hoe snel en gelijkmatig dit gebeurt.

Yuruis levert het materiaal als non-woven koolstofvezelvilt. De prestaties tijdens het wikkelen zijn nog steeds afhankelijk van de hars- en verwerkingsomstandigheden van de klant.

Een productieproef met het eigenlijke harssysteem is daarom nuttiger dan het materiaal alleen op basis van de specificatie te beoordelen. Het laat zien hoe het vilt zich voedt, zich aanpast aan de doorn en bevochtigt tijdens het echte proces.

Uiterlijk van het oppervlak na uitharding

Het oppervlak van een met filamenten gewikkeld onderdeel weerspiegelt vaak het onderliggende verstevigingspatroon. Een verdeelde viltlaag kan helpen een meer continu koolstofvezeloppervlak te creëren.

De beschikbare oppervlaktespecificaties zijn:

Glanzend

Mat

50% Glanzend

Deze oppervlaktevarianten beschrijven het geleverde materiaal. Ze bepalen niet zelf het uiteindelijke uiterlijk.

Harsformulering, doorn- of malconditie, uithardingstemperatuur en nabewerking kunnen allemaal het uiterlijk van het voltooide composiet veranderen.

Materiaalconfiguratie

Het kiezen van de juiste specificatie

Het vilt moet worden afgestemd op het daadwerkelijke wikkelproces. Productgrootte, hars- en oppervlaktevereisten zijn nuttiger uitgangspunten dan alleen dikte.

Componentgeometrie

Diameter, lengte en kromming beïnvloeden hoe het materiaal op de doorn wordt geplaatst en vastgehouden. Een rechte leiding en een grote tank vereisen mogelijk een andere behandeling tijdens de productie.

Hars systeem

Specificeer het harstype en, indien mogelijk, de normale verwerkingsomstandigheden. Viscositeit en harstoepassing hebben een direct effect op het uitlekken.

Oppervlaktevereiste

Geef aan of de belangrijkste eis vezeldekking, oppervlaktetextuur of een bepaalde geleverde afwerking is. De beschikbare opties zijn glanzend, mat en 50% glanzend.

Afmetingen

Standaardbreedtes zijn 1 m en 1,25 m. Dikte, lengte en afmetingen kunnen worden gemaakt volgens de productievereiste.

Kronkelende omstandigheden

Wanneer het vilt op een geautomatiseerde of continue lijn wordt gebruikt, moet rekening worden gehouden met de wikkelsnelheid, het aanbrengen van hars en de materiaaltoevoer.

Proef op de kronkelende lijn

Een kleine productieproef kan vragen beantwoorden die een materiaalspecificatie niet kan beantwoorden. Het vilt kan worden gecontroleerd met de normale hars-, wikkelsnelheid en uithardingsomstandigheden van de klant.

De belangrijkste aandachtspunten zijn:

· Voeden en hanteren

· Aanpasbaarheid aan de doorn

· Hars bevochtigd

· Vezeldistributie

· Oppervlakteconditie na uitharding

· Compatibiliteit met het bestaande laminaat

Wanneer het vilt in een bestaand wikkelproces wordt ingebracht, kan gebruik worden gemaakt van een bestaande materiaalspecificatie, tekening of monster.

Voor de productie van filamentgewonden composieten

Koolstofvezeloppervlakvilt voor filamentwikkeling wordt geleverd voor composietbuizen, chemicaliëntanks, drukvaten, rollen, behuizingen en andere gewikkelde componenten.

Standaardbreedtes zijn 1 m en 1,25 m. Dikte, lengte en afmetingen zijn beschikbaar volgens de productievereiste.

Voor een specifieke toepassing vormen de componentgeometrie, het harssysteem, de positie van het laminaat en de vereiste oppervlakteafwerking de basisinformatie voor de specificatie.

Veelgestelde vragen

Wat is koolstofvezeloppervlakvilt voor filamentwikkeling?

Het is een non-woven gehakt koolstofvezelmateriaal dat wordt gebruikt als oppervlakte- of functionele laag in filamentgewonden composietstructuren. Het verschilt van de doorlopende wapening die wordt gebruikt voor de structurele hoofdlaag.

Kan het vilt worden gebruikt op cilindrische composietproducten?

Ja. De non-woven structuur kan cilindrische en gebogen oppervlakken volgen. De daadwerkelijke hantering is afhankelijk van de viltspecificatie, productdiameter en wikkelproces.

Is het hetzelfde als geweven koolstofweefsel?

Nee. Geweven koolstofweefsel bevat doorlopende garens in gedefinieerde richtingen. Vilt bevat verdeelde gehakte vezels en wordt gebruikt voor een andere laminaatfunctie.

Kan het worden gebruikt met epoxy- of vinylesterhars?

Het kan met verschillende harssystemen worden verwerkt. Bevochtiging is afhankelijk van de viscositeit van de hars, de applicatiemethode, de temperatuur, het harsgehalte en de uithardingsomstandigheden.

Welke oppervlakteafwerkingen zijn beschikbaar?

De beschikbare specificaties zijn glanzend, mat en 50% glanzend. Het uiteindelijke uiterlijk hangt ook af van het hars-, doorn- of maloppervlak en het uithardingsproces.

Kunnen de breedte en dikte worden aangepast?

Ja. Standaardbreedtes zijn 1 m en 1,25 m. Dikte, lengte en afmetingen kunnen worden aangepast aan de toepassing.

Welke gegevens zijn nodig voor een offerte?

Nuttige informatie omvat de grootte en vorm van het onderdeel, het harstype, de afmetingen van het vilt, de oppervlaktevereisten en de geschatte hoeveelheid. Voor niet-standaard toepassingen is een bestaande materiaalspecificatie of monster nuttig.

Kunnen er monsters worden verstrekt?

Monsterhoeveelheden zijn bespreekbaar afhankelijk van de gewenste afmetingen en toepassing. Het testen van het vilt met het eigenlijke hars- en wikkelproces biedt een directe referentie voor de productie.