تقسيم تقنية تشكيل الالتفاف الألياف إلى ثلاثة أنواع رئيسية بناءً على أساليب التشغيل المحددة:

1. تشكيل الالتفاف الجافة

تشير هذه الطريقة إلى أنخفاض الخيوط الزرقاء المستمرة باستخدام راتنج أولاً، ثم تعميقها بالحرارة بشكل مناسب لإزالة المذيب، مما يدفع درجة التجلدของ الراتنج من مرحلة A الأولية إلى مرحلة B، ثم لفها لتصبح مغزلة جاهزة للاستخدام. أثناء الالتفاف الفعلي، تُرشح شريطات الخيوط المعالجة مسبقًا مباشرةً على النموذج الداخلي (النواة) وفقًا لنمط التصميم المحدد.

تتميزتتمثلتتمثل المزايا البارزة لللف الجاف في سهولة التحكم في العملية برمتها، والحفاظ على بيئة العمل نظيفة إلى حد كبير، وتوفير ظروف عمل أكثر ملاءمة للمشغلين. المنتجات الناتجة عن هذه الطريقة تكون عادة مستقرة الجودة، ويمكن زيادة سرعة اللف بشكل كبير، حتى تصل إلى 100-200 متر في الدقيقة، كما يسهل تحقيق الإنتاج الميكانيكي والأتمتة.

ومع ذلك، فإن هذه الطريقة تتطلب بعض المتطلبات الخاصة للمواد: يجب أن تكون المواد المصلدة المستخدمة مستقرة أثناء عملية تجفيف الشريط، ولا يسمح بتطايرها أو تساميها. خاصة عند استخدام أنظمة الراتنجات التي تتطلب تصلبًا حراريًا، مثل تلك التي تحتوي على أنهيدريد أو دايفينيل سلفون (DDS)، فمن السهل حدوث مشكلة نقص الراتنج داخل المنتج وزيادته في الخارج، كما قد تظهر فقاعات واضحة على السطح، مما يجعله غير مستو. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب عملية التحضير بأكملها من التشريب المسبق والتجفيف إلى لف الخيوط معدات متخصصة، مما يؤدي إلى تعقيد النظام بأكمله وارتفاع التكاليف بشكل طبيعي. لذلك، يُستخدم اللف الجاف بشكل رئيسي في المجالات التي تتطلب أداءً صارمًا للمنتجات، مثل الصناعات الجوية والفضائية والدفاعية.

２. التشكيل باللف الرطب

أما التشكيل باللف الرطب فهو أكثر مباشرة – حيث يتم غمر خيوط أو شرائط القماش الزجاجي المستمرة مباشرة في راتنج البوليمر، ثم تُلَف على القالب الأساسي أو البطانة الداخلية وهي في حالة رطبة، وأخيراً تتصلب. ميزته تكمن في أن تكوين المعدات ليس معقداً، كما أن القيود على المواد الخام أقل، مما يوفر نطاقاً أوسع من الخيارات.

ولكن الصعوبة تكمن في أنه بعد غمر الشرائط في الراتنج مباشرة، يصعب فحص جودتها والتحكم فيها في الوقت المناسب. كما أن المذيبات الموجودة في سائل الراتنج قد تتسبب في تكوين فقاعات أثناء التصلب، ويشكل التحكم الدقيق في توتر كل ليفة أثناء اللف تحدياً كبيراً. يتطلب خط اللف بأكمله – سواء كانت بكرات الغمر أو وحدة تحكم التوتر أو رأس توجيه الخيوط – الصيانة والتنظيف المستمرين لضمان التشغيل المستقر. وحال حدوث تشابك للألياف في أي مرحلة، فمن المرجح أن يعرقل عملية الإنتاج بالكامل، بل وقد يؤدي إلى إهدار المنتج، مسبباً خسائر.

3. تشكيل الالتفاف شبه الجافة

يمكن اعتبار تقنية الالتفاف شبه الجافة وسيلة توازن بين الطريقتين السابقتين: تضيف خطوة تجفيف أكثر من الطريقة الرطبة، لكن مقارنة بالطريقة الجافة، تقلل من وقت التجفيف ومدة تجفيف الخيوط، كما يمكن تنفيذ عملية الالتفاف في درجة حرارة الغرفة.

تجلب هذه الخطة المتوازنة ميزات عديدة: تزيل المذيب ويرفع سرعة الإنتاج، وتبسط الأجهزة، كما تحسن جودة المنتج وقلل من احتمالية ظهور عيوب مثل الفقاعات أو الفراغات في النتائج النهائية.

الخلاصة

عادةً ما يعتمد الاختيار بين أنواع تقنيات الالتفاف المختلفة على ظروف الإنتاج الفعلية ومتطلبات أداء المنتج النهائي. توضح الجدول 1.7 المقارنة الواضحة لخصائص كل طريقة من الطرق الثلاث.

الجدول 1.7: مقارنة خصائص أنواع تقنيات الالتفاف الألياف المختلفة