热熔法制备自动铺丝预浸纱的展开技术研究
发布时间：2021-05-14 23:55
预浸纱的热熔法制备技术对自动铺丝技术,乃至先进复合材料低成本制造技术而言,具有重要的意义。预浸纱宽度及其稳定性是预浸纱性能的重要衡量指标,同时也是热熔法制备预浸纱的技术重点和难点。为探索制备过程中预浸纱的展开技术和工艺,本文研究了:（1）基于传统热熔法,设计了自动铺丝预浸纱制备的总体方案,并通过搭建工艺验证实验平台,实验验证了该方案合理可行。完成了预浸纱制备过程中开卷张力、收卷张力和预浸纱牵引速率的控制系统设计。（2）为改善浸渍后预浸纱宽度的均匀性,完善预浸纱的制备方案,通过搭建实验系统,研究了预浸纱的二次展开工艺,比较了展纱辊展开和增加挤压辊展开两种二次展开方式。实验结果表明:采用展纱辊的二次展开方式制备出的预浸纱具有良好的宽度稳定性和边缘质量,预浸纱总体外观质量良好。同时,对展纱辊进行加热可以改善树脂的流动性,利于树脂在预浸纱中的均匀分布。（3）为保证浸渍前的纤维束取得稳定有效展开,借助高速数字图像传感器,研究了小丝束纤维束在错位排列的展纱辊/轴上的展开规律和机理。研究结果表明:展纱杆对纤维束的展开作用明显优于展纱辊,纤维张力的增大、纤维束在展纱杆上包角的增大均有利于纤维束的展开;...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
1.1 先进复合材料及应用
1.2 自动铺放技术
1.2.1 自动铺带技术
1.2.2 自动铺丝技术
1.3 自动铺丝预浸纱制备技术
1.3.1 预浸纱分切技术
1.3.2 预浸纱直接浸渍法制备技术
1.4 本课题的研究意义和内容
1.4.1 课题研究意义
1.4.2 课题研究内容
第二章 预浸纱总体制备方案设计
2.1 预浸纱制备总体方案
2.1.1 预浸纱制备工艺要求
2.1.2 预浸纱制备基本工艺设计
2.1.3 材料选择
2.2 预浸纱制备工艺验证
2.3 制备系统部分控制方案设计
2.3.1 张力控制系统方案设计
2.3.1.1 开卷张力控制系统方案设计
2.3.1.2 收卷张力控制系统方案设计
2.3.2 速度控制系统方案设计
2.4 本章小结
第三章 预浸纱的二次展开工艺研究
3.1 预浸纱二次展开方式
3.1.1 展纱辊展开
3.1.2 增加侧压辊展开
3.2 实验平台及方法
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 二次展开方式对预浸纱表面质量的影响
3.3.1.1 展纱辊对预浸纱表面质量的影响
3.3.1.2 增加侧压辊对预浸纱表面质量的影响
3.3.2 二次展开方式对预浸纱宽度的影响
3.4 本章小结
第四章 连续纤维束的展开宽度研究
4.1 Wilson纤维束展开理论
4.2 实验系统与材料
4.3 实验结果与分析
4.3.1 展纱辊和展纱杆对展纱宽度的影响
4.3.2 纤维张力对展纱宽度的影响
4.3.3 展纱辊/展纱杆相对位置对展纱宽度的影响
4.3.3.1 纤维束爬升角度 α 对展纱宽度的影响
4.3.3.2 展纱辊/杆间距离L对展纱宽度的影响
4.3.4 纤维牵引速率对展纱宽度的影响
4.4 本章小结
第五章 浸渍过程对预浸纱展开的影响研究
5.1 预浸纱浸渍过程分析
5.2 浸渍过程影响因素分析
5.2.1 与纤维束有关的因素
5.2.2 与浸渍装置有关的因素
5.2.3 与预浸纱制备工艺有关的因素
5.3 浸渍对预浸纱展开质量的研究
5.3.1 实验系统与方法
5.3.2 影响因素取值分析
5.3.2.1 树脂粘度 η
5.3.2.2 纤维牵引速率v
5.3.2.3 纤维张力T
5.3.2.4 胶膜厚度 δ
5.3.3 预浸纱展开宽度的实验研究
5.3.4 预浸纱宽度波动的研究
5.3.5 预浸纱树脂含量及表面质量的研究
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文工作总结
6.2 后续工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3186563
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
1.1 先进复合材料及应用
1.2 自动铺放技术
1.2.1 自动铺带技术
1.2.2 自动铺丝技术
1.3 自动铺丝预浸纱制备技术
1.3.1 预浸纱分切技术
1.3.2 预浸纱直接浸渍法制备技术
1.4 本课题的研究意义和内容
1.4.1 课题研究意义
1.4.2 课题研究内容
第二章 预浸纱总体制备方案设计
2.1 预浸纱制备总体方案
2.1.1 预浸纱制备工艺要求
2.1.2 预浸纱制备基本工艺设计
2.1.3 材料选择
2.2 预浸纱制备工艺验证
2.3 制备系统部分控制方案设计
2.3.1 张力控制系统方案设计
2.3.1.1 开卷张力控制系统方案设计
2.3.1.2 收卷张力控制系统方案设计
2.3.2 速度控制系统方案设计
2.4 本章小结
第三章 预浸纱的二次展开工艺研究
3.1 预浸纱二次展开方式
3.1.1 展纱辊展开
3.1.2 增加侧压辊展开
3.2 实验平台及方法
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 二次展开方式对预浸纱表面质量的影响
3.3.1.1 展纱辊对预浸纱表面质量的影响
3.3.1.2 增加侧压辊对预浸纱表面质量的影响
3.3.2 二次展开方式对预浸纱宽度的影响
3.4 本章小结
第四章 连续纤维束的展开宽度研究
4.1 Wilson纤维束展开理论
4.2 实验系统与材料
4.3 实验结果与分析
4.3.1 展纱辊和展纱杆对展纱宽度的影响
4.3.2 纤维张力对展纱宽度的影响
4.3.3 展纱辊/展纱杆相对位置对展纱宽度的影响
4.3.3.1 纤维束爬升角度 α 对展纱宽度的影响
4.3.3.2 展纱辊/杆间距离L对展纱宽度的影响
4.3.4 纤维牵引速率对展纱宽度的影响
4.4 本章小结
第五章 浸渍过程对预浸纱展开的影响研究
5.1 预浸纱浸渍过程分析
5.2 浸渍过程影响因素分析
5.2.1 与纤维束有关的因素
5.2.2 与浸渍装置有关的因素
5.2.3 与预浸纱制备工艺有关的因素
5.3 浸渍对预浸纱展开质量的研究
5.3.1 实验系统与方法
5.3.2 影响因素取值分析
5.3.2.1 树脂粘度 η
5.3.2.2 纤维牵引速率v
5.3.2.3 纤维张力T
5.3.2.4 胶膜厚度 δ
5.3.3 预浸纱展开宽度的实验研究
5.3.4 预浸纱宽度波动的研究
5.3.5 预浸纱树脂含量及表面质量的研究
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文工作总结
6.2 后续工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3186563
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