Filamenttikäämi on yksi vanhimmista prosesseista hiilikuituosien valmistamiseksi. Se on prosessi, joka pysyi melkein staattisena noin kymmenen vuotta sitten, jolloin asteittaiset muutokset alkoivat parantaa sitä melko vähän. Hehkulangan tämänhetkinen tila käämittää sen sellaiseksi, että sillä on mitattavissa oleva vaikutus hiilikuitun hyödyntämiseen.
Jos et ole tuttu filamenttikäämityksestä, se on prosessi, joka muistuttaa laajamittaista kutomista - ainakin visuaalisesti. Suuret hiilikuitufilamenttirullat ladataan puolaan ja kierretään kelauskoneen läpi. Sitten filamentti poimitaan ja kelataan pyörivän karan ympäri.
Hehkulankojen lukumäärästä ja niiden suhteellisesta sijainnista riippuen ne voidaan kiertää tuurin ympäri millä tahansa määrällä kuvioita. Tämä luo jatkuvan muodon, joka voidaan jakaa eripituisiksi paloiksi.
FILAMENTIN TUULINEN MAJOITETUT PÄIVÄT
Composite Worldin inkivääri Gardinerin mukaan filamenttikäämiä käytettiin ensimmäisen kerran valmistusprosessina heti toisen maailmansodan jälkeisinä vuosina. Valmistajat hyödynsivät prosessia kiinteiden rakettimoottorikoteloiden luomiseen. Kevyet pylväät, paineastiat ja putket - kaikki vahvistettu hiilikuitulla - matkustivat markkinoille 1960- ja 70-luvuilla.
Tuolloin prosessi oli aina sama. Filamentti uistettiin epoksihartsissa juuri ennen kelaamista tuurnan ympärille. Täysin haavattu tuote syötettiin korkean lämpötilan autoklaaviin, joka kovettaisi hartsin, luomalla vahvan ja kestävän materiaalin, jota vahvistettiin hiilikuitufilamenteilla. Tätä prosessia kutsutaan märkäkelausksi. Se on prosessi, jota käytetään edelleen tänään.
Useita vuosia sitten kehitettiin uusia menetelmiä märän käämityksen korvaamiseksi. Suunnittelijat keksivat kuinka käyttää kuivia kuituja yhdessä nestemuovausprosessien kanssa. He myös kehittivät prosesseja, joissa käytetään vetokoukkuja ja prepregejä. Kaikki nämä uudet prosessit eliminoivat tarpeen uida filamenttia epoksissa ennen käämitystä.
TÄNÄÄN FILAMENTIN TUULI
Nykyään hehkulankakäämi voi näyttää huomattavasti erilaiselta kuin sen ensimmäisen sukupolven edeltäjä. Esimerkiksi teollisuutemme käyttää nyt nopeaa filamenttikäämitystä, joka pystyy luomaan monimutkaisia osia, joiden poikkileikkaukset ovat muuttuvat ja epätavalliset. Emme ole enää rajoittuneet staattisiin, lieriömäisiin tuureihin, jotka tuottavat vain erikokoisia putkia.
Robotiikka otetaan käyttöön myös hehkulankakäämitykseen. Robottijärjestelmät tekevät koko hehkulankakelausprosessin nopeammaksi ja tehokkaammaksi poistamalla ihmisen osallistumisen tehottomuudet. Se tekee hehkulangan käämityksestä myös halvemman prosessin laadusta tinkimättä.
Jopa 3D-tulostuksella on vaikutus hehkulangan käämitykseen. Gardinerin mukaan Saksassa, Stuttgartissa on yksi yritys, joka on keksinyt tavan yhdistää robotti märkäkelausprosessissa 3D-tulostukseen luodakseen lopputuotteita, jotka yhdistävät hiilikuitut / epoksituotteet komposiitti- tai metallisydämen kanssa. Prosessia voidaan jopa muokata sellaisten valmiiden tuotteiden luomiseksi, joissa ei ole ydintä.
Uudet muodot ja koot
Kaikkien näiden uusien tekniikoiden nettohyöty on, että pystymme luomaan komposiittiosia kaikissa muodoissa ja kokoissa hyödyntäen silti hehkulangan käämitystä. Miksi tällä on merkitystä? Koska filamentin käämi voidaan automatisoida paljon enemmän kuin perinteiset kerrokset. Parantamalla hehkulankojen käämitysprosesseja niin monien muotojen ja kokojen huomioon ottamiseksi, pidämme nopeuden ja tehokkuuden menettämättä suunnittelun joustavuutta.
Olemme innostuneita näkemään, kuinka tekniikka muuttaa alaamme. Emme tiedä, miltä hehkulangan käämitys näyttää 10 vuoden kuluttua, mutta uskomme, että on varma veto, että asiat tulevat olemaan vielä parempia kuin nykyään. Se on hyvä niin teollisuudelle kuin asiakkaillekin.
