Станок для намотки из угольной нити (ровинга) труб различного сечения сечения: круглого, прямоугольного и специального, например, аэродинамический профиль.
Весь процесс получения готового изделия состоит из следующих этапов.
1. Намотка нити, пропитанной смолой, на оправку нужной формы и размера.
2. Подготовка к удалению излишков смолы и температурной обработке.
3. Нагрев (при соблюдении заданного градиента температуры), выдержка и охлаждение изделия.
4. Снятие готового изделия с оправки.
ВСё,что ниже, будет относиться только к первому этапу.
Как выполняется намотка.
Бобина с нитью устанавливается на каретке. Нить через ролики попадает в систему пропитки смолой, потом на поворотный ролик ( ось В) который "укладывает" нить на вращающуюся оправку. Нить должна наматываться с настраиваемым усилием, например, 100н. Для этого служит динамический тормоз с системой управления усилием торможения. При пропитке надо поддерживать определенную температуру смолы.
Вкратце как-то так.
У станка две оси поступательные: Х- перемещение каретки вдоль оправки, Y - перемещение ролика к/от оправки, одна вращательная(A) - вращение оправки и одна поворотная(B)- поворот ролика.
Перемещение каретки по оси Х - 3600мм
Перемещение каретки по оси Y - 300 мм
Таким образом можно мотать трубы до почти 3600мм длиной и диаметром до 500мм. ( теоретически).
Усилие натяжения нити варьируется до 500н, кажется. С таким усилием не работали, а с 100-150н конструкция выдерживает нормально.
На оси Х стоит готовый линейный привод.
На оси Y ШВП 1605.
Оправка ( то, на что наматывается нить), труба нужного сечения, зажимается с двух сторон в токарные 4-х кулачковые патроны, на одном из них стоит шаговый двигатель.
Приводы оправки и поворота ролика - ШД+ременная передача.
Все моторы, драйверы, динамические тормоза и регуляторы - Китай, али.
Каретка сделана из 24мм фанеры.
Зубчатые колеса для ременных передач - пластик, 3Д печать.
Основание под станок - сталь.
Станок управляется от МACH3.
Софт для генерации G-code - свой.
Что смогли сделать.
Мотали из угля 6К, 12К и 24К трубы круглого, квадратного, прямоугольного сечения, а также специальный аэродинамический профиль.
С толщиной стенки до 3,5 мм.
Без дополнительных приспособлений нормально мотается с углами до 15...20 градусов в зависимости от размера оправки.
Если найдутся те, кто профессионально занимается изготовлением композитных труб и резервуаров, то было бы интересно узнать о том, какие есть математические модели намотки нити и какой софт используется для этого.
Ниже попробую выложить фотки станка и видео намотки.