Bạn biết bao nhiêu phương pháp sản xuất ống thủy tinh sợi?

Có một số phương pháp chính để sản xuất ống thủy tinh sợi epoxy, mỗi phương pháp được thiết kế phù hợp với các yêu cầu hiệu suất cụ thể, kích thước ống và quy mô sản xuất.

1. Kéo sợi liên tục

Các sợi liên tục (thủy tinh, carbon hoặc aramid) được kéo qua bồn nhựa (epoxy hoặc polyester), sau đó kéo qua một khuôn gia nhiệt để định hình và làm cứng ống.

Trong quá trình sản xuất, có thể thêm các lớp bổ sung (lớp phủ hoặc tấm đệm) để tăng cường độ bền theo hướng bán kính hoặc cải thiện độ mịn bề mặt.

Đặc điểm nổi bật:

Tốc độ sản xuất cao: Phù hợp để sản xuất các ống dài, thẳng với mặt cắt ngang đồng nhất (ví dụ: tròn, vuông hoặc các hình dạng tùy chỉnh).

Hướng sợi: Chủ yếu là dọc theo chiều dài ống, ngoài ra có một phần nhỏ được sắp xếp ngẫu nhiên từ các tấm đệm.

Ứng dụng: Bộ phận đỡ cấu trúc, cách điện, bộ phận hàng hải, và ống dùng chung.

Ưu điểm: Tiết kiệm chi phí cho sản xuất số lượng lớn; độ dày thành ống đồng đều và bề mặt nhẵn mịn.

Hạn chế: Chỉ giới hạn ở ống thẳng; hình dạng phức tạp (ví dụ: cong, loe) khó chế tạo.

2. Quấn sợi

Sợi được tẩm nhựa và quấn quanh một lõi quay (trục chính) theo các góc chính xác (ví dụ: 0°, 90°, hoặc xoắn ốc). Lõi sau đó được đóng rắn (trong lò hoặc ở nhiệt độ phòng), và ống được lấy ra.

Đặc điểm nổi bật:

Hướng sợi: Được kiểm soát chặt chẽ (ví dụ: quấn vòng tròn để tăng độ bền chu vi, quấn dọc trục để tăng độ bền theo chiều dọc, hoặc kết hợp để có hiệu suất cân bằng).

Hình dạng ống: Có thể sản xuất ống thẳng hoặc loe, cũng như hình dạng phức tạp (ví dụ: vòm dùng cho bình chứa áp lực).

Ứng dụng: Ứng dụng hiệu suất cao như bình chứa áp lực, bộ phận hàng không vũ trụ (ví dụ: vỏ tên lửa), ống dẫn, và kết cấu thiết kế đặc biệt.

Ưu điểm: Độ bền tối ưu cho các tải trọng cụ thể (ví dụ: áp suất hoặc lực kéo); tỷ lệ thể tích sợi cao (lên đến 70%).

Hạn chế: Sản xuất chậm hơn so với phương pháp pultrusion; yêu cầu các trục định hình tùy chỉnh cho các hình dạng đặc biệt.

3. Phương pháp trải tay (Lamination thủ công)

Các lớp vải hoặc tấm sợi thủy tinh được bão hòa thủ công bằng nhựa và áp lên khuôn (ví dụ: trục hình trụ). Bong bóng khí được loại bỏ bằng con lăn, sau đó ống được đóng rắn ở nhiệt độ phòng hoặc bằng nhiệt.

Đặc điểm nổi bật:

Thiết lập chi phí thấp: Phù hợp với sản xuất số lượng nhỏ hoặc mẫu thử.

Hướng sợi: Chủ yếu ngẫu nhiên hoặc theo lớp (ví dụ: các lớp dọc và vòng tròn đan xen nhau).

Ứng dụng: Ống tùy chỉnh, sửa chữa quy mô nhỏ hoặc các bộ phận chuyên dụng (ví dụ: sản phẩm nghệ thuật hoặc bộ phận công nghiệp sản lượng thấp).

Ưu điểm: Linh hoạt cho sản xuất số lượng thấp; không cần thiết bị đắt tiền.

Hạn chế: Chất lượng không đồng đều (phụ thuộc vào tay nghề công nhân); chậm hơn và kém chính xác hơn các phương pháp tự động.

4. Ép tẩm nhựa (Resin Transfer Molding - RTM)

Các lớp sợi thủy tinh khô (các lớp sợi được cắt định hình trước) được đặt vào khuôn kín.

Nhựa epoxy được tiêm vào dưới áp suất để ngấm đều vào sợi, sau đó được đóng rắn.

Đặc điểm nổi bật:

Độ chính xác cao: Tạo ra các ống với dung sai chặt chẽ và các chi tiết phức tạp ở mặt trong/ngoài (ví dụ: gân, mặt bích).

Hướng sợi: Có thể sử dụng cả sợi liên tục và không liên tục để điều chỉnh độ bền theo yêu cầu.

Ứng dụng: Các bộ phận hiệu suất cao trong hàng không, ô tô hoặc thiết bị thể thao (ví dụ: khung xe đạp nhẹ).

Ưu điểm: Chất lượng ổn định; ít phế liệu; phù hợp với sản lượng trung bình đến cao.

Hạn chế: Chi phí khuôn mẫu cao hơn; đòi hỏi thiết bị và chuyên môn đặc thù.

5. Đúc ly tâm

Sợi thủy tinh xén nhỏ và nhựa được đổ vào một khuôn quay. Lực ly tâm phân bố đều vật liệu dọc theo bề mặt bên trong khuôn, tạo hình thành ống.

Được đóng rắn trong khi vẫn đang quay để đảm bảo độ dày đồng đều.

Đặc điểm nổi bật:

Sợi ngắn: Sử dụng các sợi cắt đoạn (không phải sợi liên tục), dẫn đến độ bền đẳng hướng (cân bằng) nhiều hơn nhưng thấp hơn so với phương pháp kéo tấm/quấn sợi.

Ứng dụng: Các loại ống, ống dẫn hoặc bộ phận cấu trúc có đường kính lớn nơi yêu cầu độ dày đồng đều (ví dụ: ống thoát nước, bồn chứa hóa chất).

Ưu điểm: Phù hợp cho kích thước lớn; hiệu quả kinh tế cho các loại ống thành dày đơn giản.

Hạn chế: Độ bền cơ học thấp hơn do sử dụng sợi ngắn; kiểm soát định hướng sợi hạn chế.

6. Phương pháp trải băng tự động (ATL)

Băng sợi thủy tinh tẩm sẵn (pre-preg) được trải tự động lên trục khuôn theo các hoa văn chính xác bằng cánh tay robot. Băng được gia nhiệt và ép chặt để đảm bảo độ bám dính, sau đó được làm cứng trong lò nướng hoặc nồi hấp áp lực.

Đặc điểm nổi bật:

Độ chính xác cao: Định vị sợi điều khiển bằng máy tính cho các góc phức tạp và cấu trúc nhiều lớp.

Sợi liên tục: Cung cấp độ bền và độ ổn định vượt trội.

Ứng dụng: Các ngành công nghiệp công nghệ cao (ví dụ: hàng không, quốc phòng) cho các bộ phận quan trọng yêu cầu hiệu suất chính xác tuyệt đối.

Ưu điểm: Định hướng sợi siêu chính xác; sai số do con người tối thiểu; có thể mở rộng cho các ống lớn.

Hạn chế: Chi phí ban đầu cực kỳ cao; đòi hỏi robot và lập trình tiên tiến.

Những khác biệt chính giữa các phương pháp

Phương pháp	Hướng sợi	Tốc độ sản xuất	Phức tạp	Kích thước ống tiêu biểu	Mức độ độ bền
Ép Trún	Chủ yếu dọc theo chiều dọc	Cao	Thấp	Ống thẳng, dài	Cao
Cuộn sợi	Được kiểm soát (vòng/dọc trục)	Trung bình	Trung bình	Ống thẳng/hình côn	Rất cao
Phương pháp đặt tay	Ngẫu nhiên/theo lớp	Thấp	Thấp	Ống nhỏ/tùy chỉnh	Trung bình
RTM	Có sẵn (lai)	Trung bình	Cao	Hình dạng phức tạp	Cao
Đúc ly tâm	Ngắn, ngẫu nhiên	Trung bình	Thấp	Ống đường kính lớn	Trung bình
ATL	Điều khiển chính xác	Thấp	Rất cao	Lớn/độ chính xác cao	Siêu cao

RDS composite có khả năng sản xuất đa dạng các loại ống sợi thủy tinh. Sản phẩm của chúng tôi được quản lý cẩn thận từ khâu mua nguyên vật liệu cho đến toàn bộ quá trình sản xuất để đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế. Chúng tôi cam kết cung cấp cho quý khách sản phẩm chất lượng đáng tin cậy và dịch vụ giao hàng đúng tiến độ.