Τι είναι η περιέλιξη νήματος;

Η περιέλιξη νήματος είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για την κατασκευή σύνθετων υλικών, τα οποία είναι υλικά κατασκευασμένα από δύο ή περισσότερες φυσικώς και χημικά διαφορετικές ουσίες. Τα νήματα τυλίγονται γύρω από μια μορφή καλουπιού που ονομάζεται αρσενικό καλούπι ή μανδρέλι. Τα πιο κοινά νήματα που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη διαδικασία είναι οι ίνες γυαλιού, άνθρακα και αραμιδίου. Αυτή η τεχνική είναι ιδιαίτερα σημαντική για προϊόντα στον τομέα της αεροπορίας και της βιομηχανίας.

Ως εξαιρετικά αυτοματοποιημένη διαδικασία, η διαδικασία περιέλιξης του νήματος είναι συνήθως ακριβής και ακριβής στις μετρήσεις της. Το ινώδες υλικό εμποτίζεται σε λουτρό ρητίνης και καλύπτεται με αντιδραστήρια χαμηλού έως μεσαίου μοριακού βάρους. Στη συνέχεια, η ίνα συλλέγεται από κυλινδρικά καρούλια και τυλίγεται γύρω από το μανδρέλι. Καθώς το υλικό τυλίγεται, είτε εποξειδική ρητίνη είτε εποξειδική είτε πολυεστερική ρητίνη χύνεται πάνω του με ομοιόμορφο τρόπο.

Είναι εξαιρετικά σημαντικό ο άξονας να συγκρατείται σφιχτά στη μηχανή περιέλιξης νήματος. Αυτό βοηθά το μανδρέλι να τυλιχτεί με μεγαλύτερη ακρίβεια και τα νήματα να τοποθετηθούν στο σωστό σχέδιο, σύμφωνα με την τελική εφαρμογή. Τα εξειδικευμένα προγράμματα υπολογιστών χρησιμοποιούνται γενικά για τον έλεγχο αυτής της ακριβούς διαδικασίας.

Όταν όλα τα νήματα έχουν περιστραφεί γύρω από τον άξονα, το καλυμμένο με ρητίνη σύνθετο υλικό ωριμάζει μέσω θέρμανσης σε φούρνο με υπολογιστή. Η θερμότητα σκληραίνει την ίνα και διευκολύνει την αφαίρεση του νέου συστατικού από τη μορφή του μανδρελιού. Το εξάρτημα εξάγεται προσεκτικά χρησιμοποιώντας μια μηχανή που διατηρεί τη δομή τόσο του μανδρελιού όσο και του εξαρτήματος. Μετά την εκχύλιση, η νέα δομή σύνθετων ινών είναι έτοιμη για επεξεργασία και χρήση.

Η διάταξη των νημάτων είναι κρίσιμη για τον τρόπο σύστασης του τελικού προϊόντος. Ένα σχέδιο υψηλής γωνίας τοποθέτησης των ινών ενθαρρύνει μεγαλύτερη αντοχή σύνθλιψης στο υλικό. Η αντοχή σύνθλιψης αναφέρεται στην ποσότητα της συμπιεστικής δύναμης που απαιτείται για τη θραύση ή τη ρήξη ενός υλικού. Η διάταξη των ινών σε μοτίβο χαμηλής γωνίας βελτιώνει την αντοχή σε εφελκυσμό του υλικού. Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι η ποσότητα της πίεσης που μπορεί να υποστεί ένα υλικό όταν τραβιέται ή τεντώνεται πριν σχιστεί ή σπάσει.

Η υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος στη δομή του εξαρτήματος είναι το αποτέλεσμα της ακαμψίας της διαδικασίας περιέλιξης του νήματος. Αυτή η τελική δομή είναι σε θέση να αντέξει μεγάλη πίεση και καταπόνηση, είτε έχει σχήμα έλικας, σφαίρας ή κύλινδρο. Για το λόγο αυτό, οι σύνθετες κατασκευές που κατασκευάζονται από αυτή τη διαδικασία χαίρουν μεγάλης εκτίμησης στη βιομηχανία. Τέτοια εξαρτήματα χρησιμοποιούνται ως δοχεία πίεσης, σώματα αεροσκαφών, πόλοι ισχύος, σωλήνες και πολλά άλλα.