樹脂踩到蝙蝠改善制造過程

內(nèi)布拉斯加州林肯市 - 當(dāng)一家大型體育用品制造商與斯賓塞復(fù)合材料公司(Spencer Composites Corp.)合作開發(fā)新的長絲纏繞工藝時，斯賓塞向洛克西公司(Rockt Hill，CT)尋求幫助。當(dāng)時，體育用品制造商將其壘球棒用織物預(yù)浸料包裹，碳纖維用高粘度樹脂預(yù)處理。使用prepeg干凈且高效，但價格昂貴。制造商想要一種可以自動生產(chǎn)26盎司蝙蝠的纖維纏繞工藝;這將是具有成本效益，快速和清潔;但仍然可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。

在標(biāo)準(zhǔn)纖維纏繞中，碳纖維用樹脂潤濕，然后纏繞在心軸或其他模具上。這種潤濕和包裹過程可能非常邋and，并且需要昂貴的手工勞動來擠出多余的樹脂并清理涂有樹脂飛濺物的地板和墻壁。在纏繞過程中，使光纖保持在適當(dāng)位置也是一項(xiàng)挑戰(zhàn) - 如果濕纏繞的速度太快，光纖將滑出位置。一旦完成纖維纏繞過程，將復(fù)合材料放入標(biāo)準(zhǔn)對流烘箱中并加熱直至完全固化。

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Loctite認(rèn)為需要更清潔的長絲纏繞工藝，這將減少生產(chǎn)區(qū)域中的樹脂噴涂量，并在纏繞和固化循環(huán)期間阻止樹脂遷移。該公司開發(fā)了Accuset 303，一種紫外線固化的長絲纏繞樹脂添加劑，含有對紫外線敏感的光引發(fā)劑。“通過將Accuset 303添加到樹脂中并將部件暴露在紫外線下，可以將光纖凝膠到位，從而改善纏繞模式控制，”Loctite復(fù)合材料工程師Jay Brenner解釋說。

在新工藝中，工人將碳纖維拉過樹脂浴，將其弄濕，并將其纏繞在插入長絲纏繞機(jī)中的金屬心軸上。他們將每層纖維暴露于UV光，每個循環(huán)10至15秒，以部分固化樹脂。在纏繞過程結(jié)束時，工人們很容易從心軸上取下部分固化的預(yù)制棒。

插入氣囊代替心軸并充氣以保持預(yù)制件的形狀，然后將其放入模具中。由于預(yù)制件已經(jīng)部分固化，因此它更好地填充模具并且不會弄濕或滴落。在標(biāo)準(zhǔn)對流烘箱中在250°F下最終固化時間為2小時。結(jié)果：光滑的表面，可見的交叉纏繞圖案。

UV固化過程減少了加工和固化時間。而且，通過減少制造每根球棒所需的手工勞動量，體育用品公司降低了制造成本，加快了生產(chǎn)速度，并提高了零件之間的一致性和質(zhì)量。此外，使用纖維纏繞工藝而不是預(yù)制材料將材料成本降低了每磅7至8美元。