Станок для намотки ровингом труб (Filament winding machine selfmade)

[Rustam]

Решил сделать самодельный станок для намотки ровингом труб из стеклопластика и карбона.
Ровинг это нить из стекловолокна или углеродного волокна. Выглядит следующим образом


С помощью данного ровинга и станка можно наматывать простые и сложные цилиндрические изделия, такие как трубы круглые, трубы квадратные и много угольные, емкости, шары , профили сложного сечения и прочее.


Метод заключается в намотки нити предварительно смоченной в смоле на оправку заданной формы. После полимеризации еще необходим процесс шлифовки.

Изначально планировал следующую конструкцию самодельного станка.

Рассчитывал под балку 20Ш1 длиной 2,8 м на авито была данная балка.
В общем под нее сконструировал каретку на подшипниках, с регулировкой , можно поджимать с боков и с низу.

для каретки купил крепеж, подшипники, и дюралевый квадрат 50х50 мм



и в итоге как обычно, что-то пошло не так)))) пока я танцы с бубном у каретки отплясывал, ушла моя балка с авито.

 

[Rustam]

Я бы конечно мог купить шестнадцатую балку , но у нас продают только по 12 метров . Как уже поняли станок будет из бюджетной серии , так сказать из того что нашел в гараже.
В общем нашел я балку 30Б1 , два куска по 2 метра , такие куски обычно продают по цене металлолома, потому что они ни кому не нужны.
И вот приволок я эти балки и сварили в стык.

Балка 30Б1 конечно отличается от 20Ш1 , но в основном высотой . Подумал , подумав на счет каретки, ведь и 20 балка была большая для этого станка , а уж 30 и тем более.
Ну в общем решил его лежа поставить, схема каретки при этом изменилась

 

[Bilker]

Доброго ! Прцес намотки труб очень сложный. Допустим , намотал на болванку Ровинг , прошла полимеризация а как снимать будешь? Это первое , для прочности нужна намотка как по оси X так и по оси Y( для прочности).
По первому , при полимеризации смола даёт усадку, плюс намотка будет идти с каким то усилием и снять ее не получается даже прессом. Знаком с технологией, запускал завод по выпуску труб и укладывал их . Если что обращайся подскажу. Удачи тебе .

 

[Bilker]

И зачем тебе балка, она не нужна совершенно.

 

[Rustam]

Доброго ! Прцес намотки труб очень сложный. Допустим , намотал на болванку Ровинг , прошла полимеризация а как снимать будешь? Это первое , для прочности нужна намотка как по оси X так и по оси Y( для прочности).
По первому , при полимеризации смола даёт усадку, плюс намотка будет идти с каким то усилием и снять ее не получается даже прессом. Знаком с технологией, запускал завод по выпуску труб и укладывал их . Если что обращайся подскажу. Удачи тебе .

Спасибо, действительно опыта маловато в этой теме, очень много вопросов, а информации в интернете маловато, например как снимать заготовку с болванки видео я не нашел, ёмкости то понятно, есть фото оправок, они выполнены с возможностью изменения диаметра, а вот с трубами вопрос открытый.
В книгах описаны оправки с применение алебастра или смеси песка с поливиниловым спиртом, поваренная соль, в общем так называемые вымываемые оправки.
Есть патенты на композиции для изготовления растворимых оправок.


Но я что-то подумал, делать каждый раз растворимую оправку для обычной трубы, не является лучшим результатом.
Остается съем заготовки , гидравлическим съемником , тоже пока есть вопросы. Видел на видео в начале трубы делают утолщение, видимо для последующего зацепа съемником.

 

[Rustam]

И зачем тебе балкона не нужна совершенно.

То что было в наличии, да я знаю что можно кучу всего применить, рельсы , уголок, швеллер, лифтовые направляющие, профиль квадратный или прямоугольный и т.д.,
Я вообще планировал другую балку поменьше, но досталась только эта по цене металлолома. Зато я не будут всякие дополнительные опоры делать , прям на нее закреплю ось вращения и заднюю бабку.

 

[Rustam]

Нашел одно видео съема стеклопластиковой трубы с металлической оправки

 

[Rustam]

Покрасил, цвет зеленый мох.


Вот так планирую поставить ось вращения. Будет шаговый двигатель nema34 + редуктор NMRV40, пока не знаю какое передаточное отношение выбрать, толи 1:10, толи больше взять.

 

[Bilker]

Доброго. Мы наматывали ленту из фторопласта. болванка делается под определенный диаметр , она не цельная , конусная . из 6-8 секций по длине. Они(секции) постоянно в движении и труба снималась постоянно, то есть непрерывно. Добустим 4 шло вперед а две отходило назад и так по кругу. и все вращалось вдоль оси. Видео не могу прислать . Не сохранилось. Такую установку установил в нальчике и запустил в работу. В ставрополе с труб протянул водовод линной 30 км. Работает до сих пор. Минералопровод в пятигорске и т.д. Технология знаю. Но ни чертежей ни видео нет.

 

[Bilker]

Попробую нарисовать сам привод. Как помню. У оправки угол конуса не большой, на четыре метра 1-1,5 градуса, нам его делали в Перми под заказ.
Оправка очень сложная. Два редуктора ,один вращал саму оправку , второй вращал устройство подачи ламелей.

 

[Bilker]

примерно так

 

[Bilker]

Это очень упрощенно

 

[Rustam]

Это Вы описали про непрерывную намотку? Я видел как трубу непрерывно наматывают, там ход каретки не большой, все думал как она так с оправки труба уходит. Там видно было сперва лента подматывается , потом на нее ровинг, потом видимо за счет хода секций оправки вперед труба двигается дальше и сходит с оправки на прогрев. Да такую оправку конструктивно сложно сделать.
Я вот хотел спросить при намотки можно ли например так сделать, первый слой угол наклона положительный, до конца дошел развернулся на угол отрицательный уложил второй слой, дошел до начала , потом третий слой укладка продольно, после повторяется.

 

[Rustam]

По поводу пленки, которая наматывается на заготовку перед тем как ее в печь укладывают для полимеризации. В общем перерыл я весь интернет , нашел только пленку которую производят в Германии https://www.r-g.de/en/art/390450-P . Она перфорированная толщиной 50 мкм. Производитель указывает что одна поверхность ленты имеет покрытие ПТФЭ. Т.е. чтобы потом отлипала хорошо.

(это изображение с сайта компании R&G Faserverbundwerkstoffe GmbH)

Цена за ширину 25 мм и длиной 90 метров 40 евро, но у нас ее продают по 100 руб. за метр.
Укладывать ее нужно с нахлестом в половина ширины.

(это изображение с сайта компании R&G Faserverbundwerkstoffe GmbH)

Для трубы диаметром 50 мм и длиной 2 метра нужно 27,2 метра этой ленты, т.е. на 2 метра стеклопластиковой трубы нужно только ленты на 2720 руб. Да уж труба золотая получается.

Я тут немного подумал и решил попробовать использовать термоусадочную пленку ПОФ толщиной 35 мкм шириной 400 мм. Это полиолефиновая пленка которая усаживается при температуре 90 градусов - 30% усадки, 120 градусов - 70 % усадки. Применяется для упаковки продукции. Это пленка рукав т.е. как бы две пленки. Я ее нарежу шириной по 30 мм, 50 мм, 70 мм.
Вот ребята занимаются нарезкой

Если в рулоне почти 500 п.м. то в нарезанном кольце 30 мм, будет пленки аж 1000 п.м.
Я так примерно посчитал это получается 18 руб за 1 метр трубы.

Остается решить вопрос с перфорацией. Изучил способы перфорации пленок , есть несколько методов это типа плита с иголками шагающая и ролик вращающий. Метод с роликом более реализуемый.



Начал искать ролик , оказывается есть специализированный ручной инструмент игольчатый ролик для прикатки и перфорации сырой резины.

То что нужно, но цена космос. Блин за что не возьмись все дорого.
В Китае на Алибабе разные игольчатые ролики продают, разного диаметра и конфигураций.


Но я нашел очень интересный инструмент для тех кто занимается изделиями из кожи. Это игольчатый ролик для пробивания (разметки) отверстий под шов в коже.

Стоит не дорого таких 4-5 дисков и можно сделать нужный ролик для перфорации ленты.

Написал я тут конечно много уже.....

 

[Rustam]

Приступил к сборке узла нитесмачивателя. Сам узел съемный для чистки, крепиться на опоре. Ванна одноразовая , из алюминиевой посуды.

 

[Rustam]

Стеклоровинг ER 13-2400-180 взял на пробу

 

[Rustam]

Ось вращения на базе червячного редуктора 2Ч-40 с передаточным отношением 1:10 и токарного патрона 100 мм, привод будет шаговый двигатель Nema 34 .
Редуктор лохматых годов, давно уже стоял на полке ждал своего часа), разобрал, почистил, заменил подшипники и сальники.

 

[Rustam]

Вот такая планируется конструкция оси вращения

 

[Rustam]

Сегодня кронштейн сварил, покрасил, вечером наверно поставлю ось.

 

[Rustam]

Собираю заднюю бабку в качестве донора бабка по-моему от УДГ