Das Wickeln von Filamenten ist eine Fertigungstechnik, die hauptsächlich zur Herstellung offener Strukturen (Zylinder) und geschlossener Strukturen (Druckbehälter oder Tanks) verwendet wird. Zu den gängigen Filamenten gehören Glas- und Carbonfasern. Zu den Produkten, die derzeit im Filament-Winding-Verfahren hergestellt werden, gehören Rohre, Golfschlägerschäfte, Ruder, Fahrradgabeln, Fahrradfelgen, Strom- und Übertragungsmasten, Druckbehälter, Raketengehäuse, Flugzeugrümpfe, Laternenpfähle und Jachtholme.

Das Verfahren zum Aufwickeln von Carbonfaser-Filamentgarnen

Bei diesem Verfahren werden Filamentgarn unter Spannung über einen rotierenden Dorn gewickelt, wobei die Filamente beim Aufwickeln auf den Dorn mit Harz imprägniert werden. Sobald der Dorn vollständig bedeckt ist, wird das Harz ausgehärtet. Je nach Harzsystem und dessen Aushärtungseigenschaften wird der Dorn autoklaviert, in einem Ofen erhitzt oder unter Heizstrahlern gedreht, bis das Teil ausgehärtet ist. Sobald das Harz ausgehärtet ist, wird der Dorn entfernt oder herausgezogen und das hohle Endprodukt bleibt zurück.

Die Vorteile des Carbonfaser-Filamentwickelns

Das Wickeln von Filamenten eignet sich gut für die Automatisierung und liefert Endprodukte mit hoher Festigkeit und geringem Gewicht. Die Steuerungsvariablen für das Wickeln sind Fasertyp, Harzgehalt, Wickelwinkel, Werg oder Bandbreite und Dicke des Faserbündels. Der Winkel, in dem die Fasern gewickelt werden, wirkt sich auf die Eigenschaften des Endprodukts aus. Ein höherer Winkel sorgt für eine höhere Umfangsfestigkeit, während ein niedrigerer Winkel eine höhere Längs- und Axialzugfestigkeit bewirkt.

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