I. Fremstilling av kjerneråmaterialer
Forsterkende materiale: Kontinuerlige alkali-frie glassfiberbunter, som gir høy aksial styrke. Den lineære tettheten og spenningens enhetlighet må kontrolleres strengt.
Matrisemateriale: Epoksyharpiks (eller vinylesterharpiks) blandet med herdemiddel, akselerator og indre muggslippmiddel. Forholdet må være nøyaktig formulert for å sikre herdehastighet og mekaniske egenskaper.
Hjelpematerialer: Silankoblingsmiddel (for å forbedre fiber-harpiksgrensesnittet), lim (for påfølgende kombinasjon med kappe og beslag) og silikongummi (for kappe).
II. Pultrusionsstøping (produksjon av kjernestangkropp)
Fiberimpregnering: Kontinuerlige glassfiberbunter flates ut gjennom en spole og nedsenkes fullstendig i epoksyharpikslim i en harpikstank, med jevnt harpiksinnhold kontrollert.
Preforming og garnordning: De impregnerte fiberbuntene passerer gjennom en preformingsform for å eliminere luftbobler og ordne fiberretningen, og sikre parallell aksial innretting.
Oppvarming, herding og pultrudering: Fiberbuntene går inn i en varmeform (120–160 grader). Drevet av en kontinuerlig trekkmaskin, gjennomgår harpiksen rask kryss-og herding for å danne en tett epoksyglassfiberstang. Formen kalibrerer diameteren for å sikre den ytre diametertoleransen til kjernestangen (vanligvis ±0,1 mm).
Kutting og innledende inspeksjon: Stangen kuttes til beregnet lengde, etterfulgt av inspeksjoner av utseende, diameter, retthet og grunnleggende mekaniske egenskaper (f.eks. bøyestyrke, strekkstyrke).
III. Kjernestangoverflatebehandling (sikrer grensesnittbinding)
Sliping/Sandblåsing: Mekanisk sliping eller sandblåsing brukes til å fjerne overflateharpiksrester og grader, noe som øker overflateruheten (Ra kontrollert til 1,6–3,2μm).
Rengjøring og tørking: Overflaten rengjøres med alkohol eller avionisert vann for å fjerne oljeflekker og støv, og tørkes deretter ved 80–100 grader i 30–60 minutter for å fjerne fuktighet fullstendig.
Coating Agent Coating: Et silankoblingsmiddel (f.eks. KH-550) påføres jevnt, deretter lufttørkes ved romtemperatur eller bakes ved lav temperatur for å danne et kjemisk overgangslag, som øker bindingsstyrken mellom kjernestangen og silikongummi.
IV. Sheath Compounding (isolasjon og beskyttelse)
| Behandle | Strømme | Søknadsscenario |
|---|---|---|
| Injeksjonsvulkanisering | Kjernestangen plasseres i en form, og høy-temperaturvulkanisert (HTV) silikongummi injiseres, etterfulgt av vulkanisering ved 160–180 grader i 10–20 minutter for å støpe kappen og skurene integrert. | Masseproduksjon, komplekse strukturer (f.eks. stor skurdiameter, multi-skurdesign) |
| Ekstrusjonsvulkanisering | Blandet silikongummi belegges på kjernestangen via en ekstruder, går deretter kontinuerlig inn i et vulkaniseringsrør (180–200 grader) for vulkanisering, og skurene behandles deretter. | Lang-stangtype, enkel skurform, egnet for lang-kontinuerlig produksjon |
V. Etter-behandling og kvalitetskontroll
Avslutt behandling: Kappen i begge ender er strippet for å eksponere kjernestangen for krymping med beslag, og sikrer at krympeoverflaten er ren og fri for oljeflekker.
Passende tilkobling: Beslag av galvanisert stål eller aluminiumslegering er godt koblet til begge ender av kjernestangen via hydraulisk krymping, og krympestyrken og grensesnitttettheten testes.
Sluttkontroll:
Mekanisk ytelse: Strekk-, bøye- og torsjonstester utføres for å sikre at ytelsen møter eller overgår konstruksjonsbelastningen (f.eks. større enn eller lik 600 MPa).
Elektrisk ytelse: Strømfrekvensen tåler spenning, delvis utladning og dielektriske tapstester er utført for å eliminere interne defekter.
Inspeksjon av grensesnitt: Ultralydfeildeteksjon eller røntgeninspeksjon utføres for å bekrefte at det ikke er noen avbinding eller delaminering mellom kjernestangen og kappen, så vel som mellom kjernestangen og beslagene.
Viktige prosesspunkter
Pultruderingsparametre: Formtemperaturgradienten, trekkhastigheten (0,5–2 m/min) og harpiksviskositeten må være nøyaktig tilpasset for å unngå porøsitet og fiberglidning.
Limingskontroll: Ensartetheten til koblingsmiddelbelegget, tørketemperaturen og tørketiden påvirker grensesnittets pålitelighet direkte, som er kjernen i å forhindre intern sammenbrudd.
Vulkaniseringsprosess: Vulkaniseringsgraden til silikongummi bør være større enn eller lik 90 % for å unngå redusert aldringsmotstand og isolasjonsytelse forårsaket av under-vulkanisering.
Vanlige problemer og løsninger
Grensesnittavbinding: Optimaliser sandblåsingruheten, velg et passende koblingsmiddel, og kontroller tørking og fuktfjerning strengt.
Kjernestangbøyning: Sørg for jevn fiberspenning, symmetrisk formtemperatur og stabil trekkhastighet under pultrudering.
Interne luftbobler: Sørg for grundig harpiksavgassing, tilstrekkelig luftutblåsning under preforming, og reduser pultruderingshastigheten.