基于热熔法的铺丝用预浸纱含胶量控制

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1、第47卷第5期2015年lO月南京航JournalofNanjingDOI：10．16356／j．10052615．2015．05．019空航天大学学报UniversityofAeronautics&Astronautics基于热熔法的铺丝用预浸纱含胶量控制徐挺李勇还大军闫西涛肖军(南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京，210016)Vol_47No．50ct．2015摘要：针对轨道飞行器用高模量碳纤维复合材料品种多、批量小、质量要求高的特点，研究自动镝丝用预浸纱制备的质量控制方法。研究了直接热熔

2、法中不同工艺参数对预浸纱含胶量的影响规律，运用正交试验定量分析了诸因素的影响程度，研究结果表明：限位辊与擦胶辊间隙对含胶量的影响最大，其次分别为收卷速率、树脂温度、差速比、放纱张力；制备HS40／CY一10W高模量碳纤维／氰酸酯预浸纱的最优工艺参数为：两辊间隙0．15mm、收卷速率12．56m／rain、树脂温度100℃、差速比60％、放纱张力13N。制备的预浸纱宽度稳定、含胶量为34．O±1．0％、离散系数≤O．79％，满足铺丝用精密预浸纱要求。关键词：自动铺丝；热熔法；预浸纱；含胶量中图分类号：V

3、258；TB332文献标识码：A文章编号：1005—2615(2015)05—0745—07ResinContentControlofPrepregTowforAFPBasedonHot-MeltMethodXuTing，LiYong，HuanDajun，YanXitao，XiaoJ．n(CollegeofMaterialScienceandTechnology，NanjingUniversityofAeronautics8LAstronautics，Nanjing，210016，China)Abst

4、ract：Thehighmoduluscarbonfibreisusuallyusedinorbitingcraftduetoitspropertiesofmulti—variety，smallquantitiesandhighquality．QualitycontrolofprepregtOWforautomatedfibreplacement(AFP)isdiscussed．Withthehelpofthehot—meltimpregnationwindingmethod，theresincont

5、entofthefiberbundleunderdifferentprocessingparametersisanalyzed．Andtheorthogonalexperimentisde—signedtoexploretheinfluencedegreeofeachfactor．Theresultshowsthat：themostimportantinflu—encefactoristhegapbetweenlimitingrollerandimpregnationroller，andthewind

6、ingspeed，resintern—perature，speedratio，andunreelingfibretensionaresuccessivelyimportant．TheoptimalcombinationofprocessparameterstOprepareHS40／CY一10WhighmoduluscarbonfibreprepregtOWisdetermined：Thegapbetweentworollersis0．15mm，thewindingspeedis12．56m／min，

7、theresintemperatureisi00℃，thespeedratiois60％，andtheunreelingfibretensionis13N．Undertheoptimalcombinationofprocessingparameters。theprepredprepregtOWisstableandcontinuouswithresincontentas34．0±1．0％andcoefficientofvariabilityequalorlessthan0．79％，whichcanme

8、ettherequirementforAFP．Keywords：automatedfiberplacement(AFP)；hot—meltmethod；prepregtow；resincontent自动铺丝成形技术(Automatedfiberplace—ment，AFP)是近年来发展最快、最有效的自动化成形制造技术之一。该技术是将3～25mm的预浸纱，分别独立输送、压实、切断，并由铺丝基金项目：国家重点基础研究发展计划(“九七三”计划)(2014CB0