Filamentlindning är en av de äldsta processerna för tillverkning av kolfiberdelar. Det är en process som ganska mycket förblev statisk för ungefär 10 år sedan, när inkrementella förändringar började förbättra det ganska mycket. Det nuvarande tillståndet av glödlindning slingrar det så att det har en mätbar inverkan på hur kolfiber används.
Om du inte känner till filamentlindning är det en process som liknar storskalig vävning - åtminstone visuellt. Stora rullar av kolfiberfilament laddas på spolar och gängas genom en lindningsmaskin. Filamentet plockas sedan upp och lindas runt en roterande dorn.
Beroende på antalet trådar och deras relativa positioner kan de lindas runt dornen i vilket antal mönster som helst. Detta skapar en kontinuerlig form som kan delas upp i bitar av olika längder.
TIDLIGA DAGAR AV FILAMENTETS VINDNING
Filamentlindning användes först som en tillverkningsprocess under åren strax efter andra världskriget, enligt Composite Worlds Ginger Gardiner. Tillverkare utnyttjade processen för att skapa solida raketmotorväskor. Ljuspoler, tryckkärl och rör - alla förstärkta med kolfiber - gjorde sig till marknad på 1960- och 70-talen.
Processen då var alltid densamma. Filamentet badades i ett epoxiharts precis innan det lindades runt dornen. Helt sårad produkt matades in i en autoklav med hög temperatur som skulle härda hartset, vilket skapade ett starkt och hållbart material förstärkt med kolfiberfilament. Denna process kallas våtlindning. Det är en process som fortfarande används idag.
För några år sedan utvecklades nya metoder för att ersätta våtlindning. Ingenjörer räknade ut hur man använder torra fibrer i samverkan med flytande gjutningsprocesser. De utvecklade också processer med hjälp av towpregs och prepregs. Alla dessa nya processer eliminerade behovet av att bada filament i epoxi före lindningen.
DAGENS FILAMENT WINDING
Idag kan filamentlindningen se anmärkningsvärt annorlunda jämfört med sin första generationens föregångare. Till exempel använder vår bransch nu höghastighetsfilamentlindning som kan skapa komplexa delar med rörliga tvärsnitt och ovanliga former. Vi är inte längre begränsade till statiska, cylindriska spindlar som endast producerar rör av varierande storlek.
Robotics introduceras också för filamentlindning. Robotsystem gör hela filamentlindningsprocessen snabbare och effektivare genom att eliminera ineffektiviteten hos mänskligt engagemang. Det gör också filamentlindning en billigare process utan att påverka kvaliteten.
Även 3D-utskrift har en inverkan på filamentlindning. Enligt Gardiner finns ett företag i Stuttgart, Tyskland som har funnit ett sätt att kombinera en våtlindningsprocess med 3D-tryckning för att skapa färdiga produkter som gifter sig med kolfiber / epoxiprodukter med komposit- eller metallkärnor. Processen kan till och med modifieras för att skapa färdiga produkter som inte har någon kärna.
NYA SHAPES AND SIZES
Nettovinsten för alla dessa nya teknologier är att vi kan skapa kompositdelar i alla former och storlekar samtidigt som vi utnyttjar trådlindningen. Varför är det här? Eftersom filamentlindning kan automatiseras i mycket högre grad än traditionella layups. Genom att förbättra filamentlindningsprocesser för att rymma så många former och storlekar, behåller vi hastigheten och effektiviteten utan att påverka designflexibiliteten.
Vi är glada att se hur teknik förändrar vår bransch. Vi vet inte vilken filamentlindning som kommer att se ut som 10 år, men vi tror att det är en säker satsning på att saker kommer att bli ännu bättre än de är idag. Det är bra för både vår bransch och kunder.
