对于长达800mm的碳纤维箭杆,热转印的难度较大, 但是我们克服了种种困难,终于完成了一套全自动的转印机。
1) 碳纤维材料: 碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。一种力学性能优异的新材料,比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为230~430Gpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大,从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景。碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维 。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,纤维的密度低,X射线透过性好。但其耐冲击性较差,容易损伤,在强酸作用下发生氧化,与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此,碳纤维在使用前须进行表面处理。箭杆使用碳纤维利用了其出色的耐疲劳性。 通过实验,只要在转印膜的粘接层进行必要的改进,碳纤维的转印就可以达到较为理想的效果。
2) 输送; 采用了通常贮料槽装置,可以放置大约150支箭杆。由于热转印本身固有的速度,自动转印机的速度可以达到1200支每小时,更高的速度取决于机器的整体结构, 但是考虑到箭杆较长,高速度可能意味着稳定性的丧失。
3) 夹具; 采用双棍式结构,这是对于纤细的圆柱体产品普遍采用的结构。