Anglies pluošto prepreg juostos vyniojimo įrangos veikimo principo analizė
Anglies pluošto juostos vyniojimo įranga yra tikslus įrankis, skirtas gaminti didelio našumo{0}} kompozitinių medžiagų komponentus. Pagrindinis jo principas yra naudoti kelių{2}}ašių koordinuotą judesio ir įtempimo valdymą, siekiant nuolat ir tolygiai apvynioti derva-įmirkytą anglies pluošto preprego juostą ant besisukančio įtvaro paviršiaus pagal iš anksto nustatytą trajektoriją. Esant tinkamoms sąlygoms, išankstinis ar galutinis kietėjimas baigiamas, todėl besisukančiuose korpusuose arba netaisyklingos formos komponentuose susidaro tanki struktūra ir reguliuojama pluošto orientacija. Jo veikimo principo supratimas padeda suvokti ryšį tarp proceso esmės ir įrangos veikimo.
Įrangos eksploatavimas prasideda nuo įtvaro montavimo ir padėties. Įtvaras, kaip paruošiamos juostos vyniojimo pagrindas, yra įspaustas į pagrindinio veleno pavaros sistemą, varomas servovarikliu arba kintamo dažnio varikliu, kad būtų pasiektas pastovus arba kintamo greičio sukimasis. Jo sukamasis judesys suteikia apskritimo poslinkio atskaitą apvijai; sukimosi greičio tikslumas ir stabilumas tiesiogiai veikia pluošto sluoksnio storio vienodumą ir pluošto orientacijos tikslumą.
Tuo pačiu metu išankstinė juosta yra tiekiama iš išvyniojimo įtaiso ir per kreipiamuosius ritinėlius bei suspaudimo mechanizmą patenka į vyniojimo zoną. Kreipiamieji ritinėliai ne tik nukreipia juostos kryptį, bet ir leidžia tiksliai-sureguliuoti jos šoninę padėtį, kad atitiktų skirtingus apvijos pločio reikalavimus. Užveržimo mechanizmas išlaiko juostelę lygią tiekimo metu, neleidžiant susiraukšlėti ir pasislinkti. Svarbiausia yra įtempimo valdymo sistemoje-, naudojant tikslius įtempimo jutiklius, kad būtų galima stebėti juostos įtempimo būseną realiuoju laiku, ir naudojant servo pavaras arba magnetinius miltelinius stabdžius, kad dinamiškai reguliuotų išsivyniojimo greitį, užtikrinant, kad juostelė išlaikytų pastovią ir tinkamą įtempimą viso padavimo proceso metu, taip išvengiant pluošto tempimo pažeidimo ar trūkumo.
Apvijų judesio valdymo sistema yra įrangos smegenys. Remiantis komponentų projektavimo parametrais (tokiais kaip skersmuo, sienelės storis, pluošto kampas ir sluoksnių skaičius), ši sistema sukuria vyniojimo trajektoriją ir sinchroniškai valdo įtvaro greitį ir vežimėlio ar portalo ašinį judėjimo greitį per CNC įrenginį, todėl juosta sluoksnis po sluoksnio klojama sraigtiniu arba apskritimu. Sudėtingiems lenktiems paviršiams arba kintamo skerspjūvio{2}}komponentams sistema gali atlikti kelių-ašių jungties interpoliacijos skaičiavimus, kad realiuoju laiku pataisytų judėjimo trajektoriją, užtikrinant tikslų pluošto išdėstymą numatyta kryptimi.
Kai kuriuose procesuose įranga taip pat integruoja pagalbinius šildymo arba kietinimo įrenginius. Apvijos metu juosta gali būti kaitinama internetu, kad būtų skatinamas dervos pusiau kietėjimas ir pagerintas tarpsluoksnių sukibimas; Arba po apvyniojimo juosta gali būti perkelta į orkaitę arba autoklavą, kad būtų galima galutinai sukietėti, suformuojant stabilią trimačio{2} tinklo struktūrą.
Apskritai, anglies pluošto paruošiamosios juostos vyniojimo įranga paverčia paruošiamąja juosta į sudėtines medžiagas, turinčias iš anksto nustatytą pluošto struktūrą, koordinuodama sukimąsi, padavimą, įtempimą ir kelio valdymą. Jo veikimo principas apima mechaninę transmisiją, automatinį valdymą ir medžiagų mokslą, o tai sudaro pagrindinį technologinį pagrindą, kad būtų galima tiksliai išlieti didelio našumo kompozitines medžiagas.