Die mit Kohlefaser gewickelten Verbundzylinder haben eine bessere Leistung als Metallzylinder (Stahlzylinder, nahtlose Aluminiumzylinder), die aus einem einzigen Material wie Aluminium und Stahl bestehen. Es erhöht die Gasspeicherkapazität, ist jedoch 50% leichter als Metallflaschen mit gleichem Volumen, bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit und verschmutzt das Medium nicht. Die Schicht aus Kohlefaserverbundmaterial besteht aus Kohlefaser und Matrix. Die mit Harzkleberlösung imprägnierte Kohlefaser wird auf spezielle Weise auf die Auskleidung gewickelt, und dann wird der Kohlefaserverbunddruckbehälter nach dem Härten bei hoher Temperatur und anderen Prozessen erhalten.

Mit Kohlefaser gewickelte Hochdruckgasflaschen werden häufig in Automobil-, Luftfahrt-, Gesundheits-, Brandschutz-, Bergbau-, Gasanalyse- und Spezialgeräten wie medizinischen Atemgerätesystemen, einschließlich Haushalts- und medizinischen Sauerstoffatemgeräten, in sich geschlossenem Überdruck verwendet Luftatemgerät für den Brandschutz und Atemschutzgerät für die Zirkulation mit komprimiertem Sauerstoff zur Rettung; Belüftungsvorrichtung für Fluchtschlitten, Schleudersitz und Flugzeugschale im Luft- und Raumfahrtbereich; Auf dem Gebiet der neuen Energiefahrzeuge sind solche komprimierten Erdgasflaschen wie ein ringförmig gewickelter Stahlverbundzylinder aus Stahlfaser (CNG-2), ein vollständig gewickelter Verbundzylinder aus Aluminiumfaser (CNG-3), ein vollständig gewickelter Verbundzylinder aus Kunststoff (LG) CNG-4) usw. Wissen Sie, wie die Hochdruck-Kohlefaser-Verbundgasflaschen hergestellt wurden?

Material:  

T700 Kohlefaser,   6061 Aluminiumlegierung   Metallauskleidung, Außendurchmesser 404 mm, Gesamtlänge 668 mm, Flaschenkörperdicke 1,6 mm

Prozess:  

CNC-Wickelmaschine wickelte 10 mm dickes Verbundmaterial auf die Metallauskleidungsoberfläche, ofenrotationshärtend.

Wicklungsprozess des Hochdruckzylinders

Beim Wickeln mit Kohlefaser werden die Kohlenstofffaserbündel kontinuierlich um die Drehachse gewickelt, um unter Einwirkung von Spannung eine zylindrische Struktur zu bilden. Es gibt zwei Faserwicklungsverfahren für Hochdruckgasflaschen-CFK: Das erste ist das Trockenwickeln, das aus einem mit Prepreg-Klebstoff behandelten Prepreg-Band besteht und dann auf die Mandure gewickelt wird, nachdem es durch Erhitzen auf der Wickelmaschine in einen viskosen Fließzustand erweicht wurde. wie in der Abbildung gezeigt.

Eine genaue Kontrolle des Verhältnisses von Faser- und Harzgehalt im Prepreg kann die Produktqualität, die hohe Produktionseffizienz und die Wickelgeschwindigkeit auf 100 bis 200 m / min verbessern. Dieses Verfahren wird jedoch aufgrund der hohen Kosten für Vorpredierung und Trockenwickelausrüstung weniger angewendet.

Ein anderes Verfahren ist das Nasswickeln, bei dem die Kohlefaserbündel in einer speziellen Klebetauchvorrichtung imprägniert und dann unter Spannungskontrolle direkt auf den Dorn gewickelt werden, wie in der Abbildung gezeigt.

Beim Nasswickelprozess kann die Faser das Harz nach dem Verlassen der Mazeriervorrichtung leicht herausnehmen, wodurch die Wickelgeschwindigkeit verringert und Abfall vermieden werden kann. Gleichzeitig ist der konstante Verlust des Verhältnisses von Harz und Kohlefaser schwer zu kontrollieren, und das flüchtige Lösungsmittel erzeugt auch einen Geruch.

Zusätzlich zu den oben genannten offensichtlichen Nachteilen hat das Nasswickelverfahren auch einige signifikante Vorteile gegenüber dem Trockenwickeln: Erstens sind die Produktionskosten etwa 40% niedriger als beim Trockenwickeln; Zweitens ist das Produkt gut versiegelt. Die Spannung beim Wickeln kann dazu führen, dass die überschüssige Harzklebeflüssigkeit die Extrusion sprudelt und den Spalt füllt. Schließlich kann die auf der Oberfläche der Kohlefaser imprägnierte Harzlösung den Faserverschleiß wirksam reduzieren, was die am häufigsten verwendete Verarbeitungstechnologie für Hochdruckgasflaschen ist.