بررسی و مقایسه سیستم‌های آغشتگی مورداستفاده در فرآیند پیچش الیاف

مواد کامپوزیتی و فرآیند پیچش الیاف‌کی از مهم‌ترین فن‌آوری‌ها برای تولید مخازن، شفت‌ها، لوله‌ها و قطعات دارای تقارن محوری می‌باشند. در سال‌های اخیر تقاضا برای مخازن تحت‌فشار و استفاده از فرآیند پیچش الیاف در ساخت این نوع قطعات افزایش‌یافته است. در فرآیند پیچش الیاف، الیاف خشک پس از عبور از حمام آغشتگی و عبور از غلتک‌های راهنما بر روی مندرل با هندسه مدنظر قرار می‌گیرد؛ بنابراین بهتر است تا بر اساس سرعت فرآیند، جنس الیاف و هزینه فرآیند، سیستم آغشتگی مناسب آن انتخاب شود. حمام غلتکی و حمام غوطه‌وری از مهم‌ترین و رایج‌ترین سیستم‌های آغشتگی مورداستفاده در فرآیند پیچش می‌باشند. در این پژوهش، آغشتگی الیاف کربن با رزین اپوکسی و تاثیر آن بر استحکام قطعه نهایی موردبررسی قرار گرفت. به‌منظور آغشتگی بهتر الیاف، از سیستم پهن کننده الیاف استفاده‌شده و تاثیر آن بر روی آغشتگی الیاف بررسی‌شده است. نتایج نشان دادند که استفاده از سیستم پهن‌کننده تاثیر به‌سزایی در میزان آغشتگی الیاف دارد. قطعات ساخته‌شده با استفاده از روش آغشته‌سازی با حمام غلتکی و سیستم پهن‌کننده بیشترین استحکام کششی را دارند (1350 مگاپاسکال). با افزایش سرعت خطی الیاف در حین پیچش، استحکام قطعات تا حدودی کاهش می‌یابد. این اتفاق به دلیل افزایش حباب حبس‌شده در قطعات به دلیل افزایش سرعت پیچش است؛ بنابراین در این پژوهش پیشنهاد گردید تا برای آغشته‌سازی الیاف کربن در فرآیند پیچش الیاف، از حمام غلتکی با سیستم پهن‌کننده و سرعت پیچش کم (3 تا 5 متر بر دقیقه) استفاده شود.