В RWTH Aachen разработан индукционно-вспомогательный процесс намотки-вытяжки для производства термопластичных труб

Репортаж от Wedoany，Германия — Исследователи из Института текстильных технологий (ITA) Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена разработали индукционно-вспомогательный процесс намотки-вытяжки для непрерывного производства термопластичных композитных труб. Этот процесс объединяет намотку волокна с технологией онлайн-консолидации, используя углеродное волокно, армированное термопластичной гибридной пряжей, что позволяет изготавливать легкие трубчатые конструкции с заданной структурой волокна и высокой крутильной жесткостью.

По сравнению с традиционными термореактивными процессами, данная технология имеет преимущества в потенциале автоматизации, времени цикла, свариваемости и возможности вторичной переработки. Индукционный нагрев обеспечивает эффективный и локальный подвод энергии, поддерживая компактную интеграцию процесса и масштабируемое производство. Этот процесс особенно подходит для применений, требующих армированных волокном трубчатых конструкций, совместимых с термопластичной матрицей, включая легкие мобильные системы, промышленные опоры и модульные рамы, требующие масштабируемой автоматизированной сборки.

Традиционные композитные трубы часто изготавливаются с использованием плетеных армирующих материалов, что создает точки пересечения волокон, которые могут вызывать локальные концентрации напряжений. Намотка волокна позволяет избежать этих пиков напряжений, обеспечивая непрерывную укладку волокон и их ориентацию в соответствии с требованиями крутильной нагрузки. Процесс намотки-вытяжки объединяет принципы непрерывной пултрузии с контролируемой намоткой волокна: гибридная пряжа наматывается под определенным углом на движущийся сердечник, формируя структуру с направленными путями нагрузки, способную одновременно передавать изгибающие и крутильные нагрузки. Регулируя угол намотки, можно адаптировать структурный отклик под целевое применение. В сочетании с термопластичной матрицей этот процесс обеспечивает короткие циклы, свариваемые соединения, улучшенную устойчивость к повреждениям и возможность вторичной переработки, поддерживая эффективные и ремонтопригодные легкие конструкции.

Одной из ключевых задач в производстве термопластичных композитов является эффективный подвод тепловой энергии, поскольку вязкость термопластичной матрицы значительно выше, чем у термореактивной. Для решения этой проблемы ITA совместно с IFF GmbH разработали концепцию индукционно-вспомогательной матрицы для непрерывной консолидации намотанных термопластичных профилей. В процессе углеродное волокно, армированное гибридной пряжей PA6, нагревается непосредственно внутри матрицы с помощью электромагнитной индукции, выделяемое тепло плавит матрицу, обеспечивая пропитку и консолидацию в условиях непрерывного производства. Данное исследование основано на предыдущих разработках ITA в RWTH Aachen в области индукционно-вспомогательной намотки-вытяжки термопластичных композитных труб.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com