復合材料型材中纖維的取向?qū)ζ錂C械性能有很大影響。典型的排列方式是單向的，既增強材料在型材的縱向排列并提供良好的軸向強度。交叉纏繞的增強材料能夠提高型材橫向剛度和強度。織物也可被使用，通常提供+/- 45度或+/- 90度的排列方式。為實現(xiàn)這一點，常用的制造技術有長絲纏繞和預浸漬材料(prepreg)。

預浸料通過用環(huán)氧樹脂浸漬纖維（通常是織物），并將所得材料繞著鋼芯軸滾動進行固化，從而獲得環(huán)向強度。這就像長絲纏繞一樣，纖維沿橫向方向纏繞在鋼芯上，使纖維以所需的圖案或角度排列。

這兩種工藝都使制造商能夠精確控制纖維與樹脂的比例和厚度，但通常需要更長時間、高能耗的固化過程，包括加熱或冷卻步驟。這與長絲纏繞過程中涉及的大量手工步驟相結合，使該技術更適合于制造大直徑的厚管。

除了技術方面的考慮，費用也是一個因素。由于與連續(xù)制造技術（如拉擠和拉卷）相比，長絲纏繞和預浸料軋制都涉及更多的人工過程，因此它們通常具有較高的勞動力和資源成本，并且需要更長的時間來生產(chǎn)等效的復合型材。

這導致許多行業(yè)轉(zhuǎn)向其他更具成本效益的工藝來制造具有高環(huán)向強度的復合型材，這在伸縮桿應用中非常重要，因為在這種應用中，你必須用鎖具擠壓表面來鎖定管材，從而對管材產(chǎn)生環(huán)向應力。

考慮用拉繞工藝來獲得高環(huán)形強度
與拉擠工藝一樣，拉繞工藝涉及到將纖維拉過樹脂浴和加熱的模具，使其固化成所需的形狀。然而，主要的區(qū)別是，一些纖維在被拉過加熱的模具之前，在橫向上螺旋狀地纏繞在芯軸上。雖然與長絲纏繞不盡相同，但拉式纏繞允許對纖維的位置和張力進行更大的控制，從而產(chǎn)生更均勻和可預測的環(huán)形強度。

拉式纏繞對于制造具有高環(huán)向強度的薄壁復合材料特別有用，因為它允許精確的橫向薄纖維層控制。這是通過將纖維的單向排列與螺旋纏繞結合起來實現(xiàn)的，從而使纖維能夠從0到幾乎90度進行控制。此外，拉式纏繞是高度自動化和可重復的，確保在單一的在線制造過程中進行大批量、具有成本競爭力的生產(chǎn)。

拉繞技術使高效和工業(yè)化的生產(chǎn)在高性能和最佳質(zhì)量方面成為可能：

此外，由于可進行全天候生產(chǎn)，這種制造過程保證了高產(chǎn)量。

國外Exel以及Epsilon等復合材料公司是專門從事像拉繞這樣的連續(xù)生產(chǎn)技術，它們將這種專業(yè)知識與前瞻性的合作方式相結合。它們會在整個開發(fā)過程中與客戶討論各種選擇和可能性，確保產(chǎn)品設計和開發(fā)針對每個特定客戶的具體要求進行優(yōu)化。這也使產(chǎn)品公司愿意合作，應用開發(fā)出最佳的高環(huán)強度復合管材，而不犧牲機械性能。

針對纏繞工藝技術相關知識想予以了解，可關注中國復合材料工業(yè)協(xié)會在江蘇連云港7月26-28日舉辦的第21屆2023年復合材料纏繞編織技術創(chuàng)新應用論壇暨復合材料纏繞專委會工作會。

此文由中國復合材料工業(yè)協(xié)會編譯，文章不用于商業(yè)目的，僅供行業(yè)人士交流，引用請注明出處。