ความแตกต่างระหว่างท่อคาร์บอนไฟเบอร์แบบม้วนและแบบพัลทรูด

         ท่อคาร์บอนไฟเบอร์ prepreg แบบม้วนและท่อคาร์บอนไฟเบอร์แบบ pultruded เป็นรูปแบบกระบวนการทั่วไปสองแบบของท่อคาร์บอนไฟเบอร์ และท่อคาร์บอนไฟเบอร์สองท่อมีความแตกต่างบางประการในประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและการใช้งานจริง

ท่อคาร์บอนไฟเบอร์ Prepreg ขด:

        ท่อคาร์บอนไฟเบอร์พรีเพกแบบขดทำขึ้นโดยใช้พรีเพกคาร์บอนไฟเบอร์แบบทวิลหรือชั้นพรีเพกแบบทิศทางเดียวโดยม้วนเป็นชั้นบนแมนเดรลโลหะ แล้วบ่มที่อุณหภูมิสูง ในกระบวนการนี้ การควบคุมคุณภาพของท่อส่วนใหญ่ดำเนินการในสองด้าน: หนึ่งคือเพื่อให้แน่ใจว่าขนาดของแกนโลหะต้องถูกต้องและเหมาะสม เนื่องจากพรีเพกคาร์บอนไฟเบอร์ถูกพันที่ด้านนอกของแมนเดรล และ เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของแมนเดรลนั้นจะต้องเท่ากันกับของแมนเดรล เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อคาร์บอนไฟเบอร์ที่ผลิตขึ้นตรงกัน ประการที่สองคือการออกแบบรูปแบบการจัดวางของพรีเพกผสมคาร์บอนไฟเบอร์อย่างรอบคอบ จำนวนชั้นและความหนาของพรีเพกคาร์บอนไฟเบอร์ที่พันบนแมนเดรลจะเป็นตัวกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อคาร์บอนไฟเบอร์ เส้นใยของพรีเพกคาร์บอนไฟเบอร์นั้นวางอยู่บนแกน 0° (ความยาวของท่อด้านล่าง) และแกน 90° (รอบเส้นรอบวงของท่อ) การจัดวางเหล่านี้เพิ่มสิ่งที่เรียกว่าความแข็งแรงของห่วงให้กับท่อ ทำให้มันน้อยลง ไวต่อแรงกดทับหรือแรงระเบิด ผลของพรีเพกแบบทิศทางเดียวบนแกน 0° สามารถปรับปรุงความแข็งตามยาวของท่อได้

          เนื่องจากรูปแบบการวางมีผลโดยตรงต่อคุณสมบัติเฉพาะของท่อ จึงจำเป็นต้องปรับประสิทธิภาพของท่อคาร์บอนไฟเบอร์สำเร็จรูปโดยการเปลี่ยนการเคลือบของพรีเพกคาร์บอนไฟเบอร์ หรือสลับทิศทางของพรีเพกคาร์บอนไฟเบอร์ทิศทางเดียว เพื่อให้สามารถตอบสนองความต้องการใช้งานได้ดียิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น ท่อที่ใช้สำหรับเพลาขับจำเป็นต้องรองรับแรงบิด ดังนั้นจึงสามารถวางเทปทิศทางเดียวคาร์บอนไฟเบอร์โดยวางตำแหน่งนอกแกนเพื่อจัดการกับแรงบิดเหล่านี้ได้ดีขึ้นในลักษณะที่ ±45°

          ท่อคาร์บอนไฟเบอร์ที่ทำจากพรีเพกพันแผลเหมาะอย่างยิ่งสำหรับรองรับอุปกรณ์ที่ต้องการความแข็งในการโค้งงอสูงและการใช้งานที่มีน้ำหนักเบา เช่น ลูกกลิ้งกลอัตโนมัติ แขนหุ่นยนต์ เสายืดไสลด์ของอุปกรณ์ และส่วนประกอบของโดรน นอกจากนี้ ท่อเหล่านี้ยังสามารถทำจากวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์โมดูลัสสูงและโมดูลัสสูงพิเศษตามความต้องการ และยังสามารถเลือกผ้าด้านนอกแบบพิเศษสำหรับการหุ้มได้อีกด้วย

ท่อคาร์บอนไฟเบอร์ Pultruded:

          Pultrusion คือการชุบชุดคาร์บอนไฟเบอร์ในเรซินและส่งผ่านแม่พิมพ์ที่มีโปรไฟล์โพรงภายในที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ช่องว่างระหว่างแกนกลางและแม่พิมพ์จะเป็นตัวกำหนดความหนาของผนังท่อคาร์บอนไฟเบอร์ จากนั้นทำให้ร้อนอย่างรวดเร็วด้วยไมโครเวฟ เป็นกระบวนการเข้าสู่สถานะเจลเพื่อให้เกิดการบ่มและการขึ้นรูป

         เนื่องจากเทคโนโลยีนี้สามารถขึ้นรูปต่อเนื่องโดยอัตโนมัติ มีประสิทธิภาพการประมวลผลสูง และต้นทุนแรงงานต่ำ แต่สามารถได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพดี มีรูพรุนภายในต่ำมาก และมีขนาดที่แม่นยำ ดังนั้นท่อคาร์บอนไฟเบอร์แบบ pultruded จึงเป็นวิธีปัจจุบันสำหรับการผลิตโปรไฟล์คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์แบบต่อเนื่อง เปรียบเทียบวิธีที่คุ้มค่า เทคโนโลยีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการขึ้นรูปชิ้นส่วนที่มีรูปร่างภาคตัดขวางและต้องการความยาวที่ตรงมากในทิศทางความยาว

         ตามทฤษฎีแล้ว กระบวนการผลิตท่อคาร์บอนไฟเบอร์แบบเจาะรูสามารถผลิตท่อที่มีความยาวได้เกือบทุกขนาด และการขนส่งท่อสำเร็จรูปมักเป็นข้อจำกัดหลัก แต่ในความเป็นจริงแล้ว การใช้งานท่อคาร์บอนไฟเบอร์แบบ Pultruded ก็มีข้อจำกัดเช่นกัน กระบวนการขึ้นรูปด้วยการวาดแบบต่อเนื่องนี้จำกัดเฉพาะการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะเฉพาะบางอย่าง เช่น ทรงกลม สี่เหลี่ยม รูปตัว I ท่อ ฯลฯ ใน pultrusion แม้ว่าคาร์บอนไฟเบอร์ส่วนใหญ่จะขยายไปตามทิศทางของท่อ ซึ่งสามารถสร้างความแข็งได้มาก ท่อคาร์บอนไฟเบอร์ที่ผลิตโดยกระบวนการนี้จะแสดงความแข็งแรงของห่วงหรือความแข็งแรงตามขวางที่ไม่ดี เมื่อเทียบกับคาร์บอนไฟเบอร์แบบขด ประสิทธิภาพโดยรวมของท่อแตกต่างกันพอสมควร