Комбинираните цилиндри с навити въглеродни влакна имат по-добри показатели в сравнение с металните бутилки (стоманени бутилки, алуминиеви безшевни цилиндри), които са изработени от един материал като алуминий и стомана. Той увеличава капацитета за съхранение на газ, но е 50% по-лек от металните бутилки със същия обем, предлага добра корозионна устойчивост и не замърсява средата. Слоят материал от въглеродни влакна е съставен от въглеродни влакна и матрица. Въглеродните влакна, импрегнирани с разтвор на лепило от смола, се навиват на облицовката по специфичен начин, след което след втвърдяване с висока температура и други процеси се получава съдът от налягане от композитен въглеродни влакна.

 

Газовите бутилки с високо налягане от въглеродни влакна се използват широко в автомобилостроенето, авиацията, здравеопазването, противопожарната защита, минното дело, газовия анализ и специалното оборудване, като медицински дихателни апарати, включително дихателни апарати за битови и медицински кислород, самостоятелно положително налягане въздушен дихателен апарат за защита от пожар и дихателен апарат за циркулация на сгъстен кислород; Аерационно устройство за аварийна пързалка, изхвърляща седалка и черупка на въздухоплавателното средство в аерокосмическото поле; В областта на новите енергийни превозни средства, такива цилиндри за сгъстен природен газ като стоманена подложка от въглеродни влакна пръстеновиден намотан стоманен цилиндър (CNG-2), алуминиева облицовка от въглеродни влакна, напълно навита композитен цилиндър (CNG-3), пластмасова облицовка, напълно навита композитен цилиндър ( CNG-4) и т.н. Знаете ли как са направени газовите бутилки от въглеродни влакна с високо налягане?

 

 

Материал:  

T700 въглеродни влакна,   6061 алуминиева сплав   метална облицовка, външен диаметър 404мм, обща дължина 668мм, дебелина на корпуса на бутилката 1.6мм

Процес:  

Машина за навиване с ЦПУ навива композитен материал с дебелина 10 мм върху металната облицовъчна повърхност, втвърдяване на пещта.

 

Процес на навиване на цилиндър с високо налягане

В процеса на навиване на въглеродни влакна снопове от въглеродни влакна непрекъснато се навиват около въртящата се ос, за да образуват цилиндрична структура под действието на напрежението. Има два процеса на навиване на влакна от газов цилиндър с високо налягане CFRP: първата е суха намотка, която е направена от препрег лента, обработена с препрег лепило и след това се навива на мандура, след като е омекотена до състояние на вискозен поток чрез нагряване на машината за навиване, т.е. както е показано на фигурата.

Точният контрол на съотношението на съдържанието на влакна и смола в препрега може да подобри качеството на продукта, високата ефективност на производството, скоростта на навиване до 100 ~ 200m / min. Този метод обаче се прилага по-малко поради високата цена на оборудването за предварително и сухо навиване.

Друг метод е мокрото навиване, при което снопчетата от въглеродни влакна се импрегнират в специфично лепило за потапяне и след това директно се навиват до дорника под контрол на напрежението, както е показано на фигурата.

В процеса на мокро навиване, влакното е лесно да извади смолата след напускане на мацетиращото устройство, което може да намали скоростта на навиване и да избегне загуба. В същото време постоянната загуба на съотношение на смола и въглеродни влакна е трудно да се контролира, летливият разтворител също ще произвежда миризма.

В допълнение към горните очевидни недостатъци процесът на мокро навиване също има някои значителни предимства в сравнение със сухото навиване: първо, производствената цена е с около 40% по-ниска от сухата намотка; Второ, продуктът е добре запечатан, напрежението в процеса на навиване може да накара излишната смола лепило течност ще балон екструзия и запълване на празнината; И накрая, смоленият разтвор, импрегниран върху повърхността на въглеродни влакна, може ефективно да намали износването на влакната, което е най-често използваната технология за обработка на газови бутилки с високо налягане.