钓鱼竿材料选择及碳纤维鱼竿制作工艺

第一篇：钓鱼竿材料选择及碳纤维鱼竿制作工艺

钓鱼竿材料选择及碳纤维鱼竿制作工艺

一、鱼竿简介

鱼竿是一种捕鱼工具，外形为细长多节杆状物，通常有一个把手，由把手到后端逐渐变细变尖，要用一根钓线连接带有饵料的鱼钩来使用。鱼竿最初是人类用于捕鱼维生的工具，现在通常用于户外运动中的钓鱼休闲，同时也会用于一些钓鱼竞技类型的体育或户外比赛。鱼竿的主要结构有：

1、配节（又分为插接式和抽拉式，节数越多节长越短越方便携带，但是强度也越低）。

2、竿帽（鱼竿收缩状态下，专门用于封盖、固定或保护导眼的配件）。

3、导眼（又叫导线环、导环，是专门用来走鱼线的配件）。

4、落座（又叫卡座，是在钓竿上固定鱼线轮的专用配件。主要分为两种，一种是管状轮座，一种是板状轮座）。

5、把手（在钓鱼过程中一直把握在手里的配件）。

6、尾件（又叫尾堵，是起到保护竿体底部和装饰钓竿的作用。凡是抽拉式（又叫缩节式或天线式）钓鱼竿的尾件都是带丝扣的，为的是方便钓友在垂钓过程中和垂钓之后能够随时拆卸尾件而倒一下竿体内的沙尘和水分）。

7、失手环（是指装在钓鱼竿尾部的固定和防止渔竿使用时失手的配件）。

8、挂钩器（在垂钓过程中临时固定鱼钩的专用配件）。鱼竿的主要作用：

1、利用弹性控制钓到的鱼，吸收鱼在咬钩后的一段时间内的爆发力，衰减鱼的力量，起到缓冲的作用，既可以保护手，又可以防止弄断鱼竿和钓线。

2、结合鱼竿和钓线的长度，改变钓点到岸边的距离。

3、把鱼从钓点拉到岸边。

鱼竿常见的主要分类为海竿、手竿和矶竿。钓竿上装有绕线轮、过线导眼，可放线、收线的钓竿统称为海竿。有的地区又称为投竿、抛竿。海竿鱼竿具有远抛线延长钓点和根据绕线量自由放线、收线的功能。手竿全竿收缩后的长度约1米左右，以减少竿节的节数，使整体钓竿保持很好的韧曲度；前节竿尖，细而又具有良好的韧性。矶竿又称为手海两用竿。它不同于一般海竿的特点是：过线导眼小，防止做为手竿使用时挂线；竿体较细，特别是钓竿前尖节较细。

鱼竿按照用法又分为插接式、抽拉式、换把钓竿、中通钓竿

二、鱼竿的材料选择

鱼竿主要常用材料有竹木鱼竿、玻璃纤维钓竿、碳纤维钓竿、纳米硼纤维钓竿。竹木鱼竿：一般竹木竿具有选材精良、工艺考究、价格低廉、使用方便等优点。绝大多数钓翁都喜欢用这种鱼竿。

玻璃纤维鱼竿：又称为玻璃钢竿、玻璃纤维树脂竿。它是采用玻璃纤维缎纹布，经浴浸环氧树脂、醛树脂、高温固化成形（空心管或实心竿体），具有较好的坚韧性和弹性，是钓渔竿生产走向现代合成材料、工厂化生产的第一代产品。具有良好的绝缘性。钓竿成形后未涂装前，竿体颜色黄色、棕色。玻璃纤维钓竿的特点是强度大，但重量也大，长时间使用，或在高强度的比赛中使用，会非常吃力。

碳纤维钓竿：又称为碳素竿，是采用高科技碳维素材制造而成的。具有导电性和非常好的抗张强度（如以12000细丝数单位计算，其抗张强度为kg/mm2——400）。目前绝大部

分碳纤维钓竿者是采用无梭纺碳纤维纵向布制管，经浸树脂固化而制造的。用于钓竿生产方面的碳纤维含量多少，直接决定钓竿的价值和品位。一般含碳量为30%、90%左右。用碳纤维制造的钓竿具有轻、坚实、抗拉强度高的特点，但在使用时应特别注意防电。纳米硼纤维钓竿：近来颇受关注的纳米硼纤维钓竿其实也属于碳素钓竿，只不过为了改良性状在素材中加入了10%-20%的纳米硼纤维。这种先进的新型材料在经过高压滚压技术复合融合在碳纤维上之后，大大的减轻了钓竿的重量，使钓竿更轻，同时又提高了钓竿的强度和弹性。

三、碳纤维鱼竿制作工艺

1、模具设计：依竿子所需的类别、调性、长度等条件，设计出模具。

2、裁布：当模具制作完成后，下一个步骤便是裁布。一般而言，裁布之前已先设计过所需缠绕的层数，而这个层数有时不仅每节不相同，甚至在同一节裸竿上，也会出现层数不同或特别补强的需求。根据所设计的尺寸、竿的不用种类，裁剪碳板为不同的形式。碳板内含有热固化树脂，平时碳板比较柔软，加热后固化。

3、烫接：将裁切好的碳织布其中一边，预热后熨在模具上（目前的碳织布皆已预先做单面粘胶涂布，便于烫接处理）。进行加热与加压，将碳片固定在模具上。

4、卷制：完成烫接后，紧接着就要进入卷制的过程。这个过程是“卷制裸竿”的简称。这时，钓竿的雏形已经浮现。一般卷制钓竿时必须依赖卷制机。、缠带：卷制完成后，碳织布像蛋卷一样,卷在模具的外面，但是并不会马上干燥、固化，甚至还会在还没完全干燥的这段时间中，可能发生布层间的剥离现象，因此得依赖另一项动作将卷成型的竿胚加强粘著，而这个动作就称为“缠带”。

6、固化：完成缠带步骤后，这些半成品便要进入烤箱加温。放入烤箱加温，是以一个较高的温度环境，帮助碳织布层内的粘胶融化，充分粘妥每一布层后，再渗入织维强化结构。

7、脱模：取出的竿胚仍然附著于模具之上，所以还得将其分离，以完成接下来的加工过程。因此必须将这些含模具的竿胚，置于脱模机上，将模具取下，等一一取下模具后，再将先前为了固化所缠在外层的胶带取下。

8、裁断：由于裁布及卷制裸竿时，头尾都会预留一段，以避免误差和方便加工，因此到了这个阶段，便要依照原本设计的尺寸，将多余的部分切断。

9、研磨：事实上碳织布的表面是有一些粗糙的，不仅摸起来不甚舒服，也不美观。因此为了增加商品力，通常会将其表面做研磨处理，以方便加工及增加未来涂装的效果。

10、涂装：涂装这个过程对钓竿来说，当然是不可或缺的锦上添花，其程序相当繁复，视需求而有不同。一般来说，由于碳织布是接近黑色的深灰色，因此若要制作浅色的竿子，必须先以白色底漆将其打底，再将所需的颜色一层层地著 上，只不过钓竿上漆并不是用刷子涂刷，而是以“抽漆”方式完成。所谓抽漆，是将漆料放置于一个抽漆的容器中，容器的其中一面有一片橡胶皮，皮上则有小于竿 子先径的圆孔，将裸竿浸入漆槽，一端穿过圆孔并将其抽出，便可以使漆均匀涂

布在裸竿之上。除了抽漆外，还有些特殊的涂装效果，如喷漆、抽竹纹漆、贴具备花纹、文字的贴纸等„„，则要视钓竿的诉求与性质而定，不过当然越多色泽或特殊花样的钓竿，由于加过程较多，当然也就比较贵。抽漆完成后需要进行干燥。进行多次的涂装、干燥后即可得到想要的涂装效果。

11、安装导线环：卷线固定的方式，为了防止线圈松动，提高固定强度，在线圈外层涂抹树脂进行固定。

12、根据设计要求进行涂装。在不同的阶段涂抹相应的油漆

13、最后再进行打印标签、安装卡座、尾塞、把手、失手环、挂钩器。最后进行性能验证之后即完成了鱼竿的所有工序。

第二篇：工艺制作教案

粘贴画工艺

培养学生良好的观察习惯和观察能力，发展他们的想象力和创造力，提高用美术表达自己感受的能力和贴近自己生活的设计，制作能力。教材分析：

（１）认识粘贴画，了解出绘画以外，还有其他多种方法，以前学生学过纸贴花、布贴画、毛线贴花、贝壳贴画、豆贴画等，以及今天的蛋壳贴画都是用我们身边的常见材料制作的，变废为宝美化生活。

（２）熟悉蛋壳的特性，蛋壳有白色、深棕色、浅棕色、鸭蛋淡绿色、鹌鹑蛋皮是花斑点的，有了这些颜色蛋壳粘贴画表现的范围就很广阔了。而且我们还可以为蛋壳涂上自己喜欢的颜色，或根据设计需要涂色。

（３）认识材料，体验材料美，欣赏粗犷美，概括美。

粘贴画以其概括、简练的装饰美，给人以浓郁的感受。学生在制作中会对粘贴画的艺术特色有更多的理解。也会产生更高的创意。教学目标：

知识目标：使学生进一步了解粘贴画的工艺技法知识。能力目标：培养学生对粘贴画的制作能力，自主学习能力。

情感目标：通过学习，激发学生热爱生活，爱护动物并感受自然、粗犷的形式美感。

教学重点：

了解蛋壳粘贴画的形式特点并感受自然、粗犷的形式美感。通过使用范画，启发观察，分析进行解决。

教学难点：蛋壳碎片拼贴画的制作。通过讲解、示范进行解决。教学用具：精美范画、各种蛋壳、色卡纸板、胶水、镊子。教学过程：

分析蛋壳贴画的特点，了解制作过程。学生自己动手制作蛋壳贴画

易拉罐工艺

教学目的：初步掌握易拉罐铝皮制作工艺和技巧。培养学生初步设计思想、设计想象能力和技能迁移的创造能力。初步养成勤俭节约，变废为宝，美化生活热爱创造性劳动的好习惯。

教学重点：易拉罐贴画的设计、构思为重点。

教学难点：铝皮制作的工艺，刻、刮、压立体造型为难点。教具准备：易拉罐贴画示范作品。

学具准备：易拉罐铝皮，色卡纸1张，剪子1把，美工刀1把。双面胶，胶垫1块，铅笔，橡皮，直尺，竹筷。

绳子粘贴画工艺

教学目标：

1、利用不同色彩、材料、粗细的线或绳子粘贴线画作品，制成具有装饰美的工艺品。

2、通过“绳子粘贴画”的制作，培养学生创新意识和动手制作能力，培养审美情趣。

教学重点：是将线描与工艺有机的结合起来，要求能用粗细不同、色彩不同、质地不同的各种各样的线和绳，粘贴成具有浮雕效果的“绳子粘贴画”。课前准备：硬纸板、各种各样线或绳。

示范作品。教学过程：

1、在硬纸板上先画出草图。

2、按设计在底版上涂底色。

3、按设计要求选择出相应色彩的线和绳。

4、按所描的线涂上胶水。

5、粘绳子或线。

6、调整，使粘上去的线与所描的线吻合。

7、压上一本书或几本书在画面上，使粘上的线粘得牢固、平整。

8、待胶水干后，将盖上的书揭去，一幅绳子粘贴画就完成了。

软陶工艺

教学目标：

1、知识：了解软陶的性能，制作手法。

2、能力：培养学生的动手能力。

3、情感态度和价值观：通过欣赏，开阔学生想象力。教学重点：软陶的特性，制作过程。

教学难点：在欣赏中开阔思路，看图分析制作方法。课业类型：讲授，欣赏课

1概念：软陶它是化学原料PVC聚氯乙烯合成材料。

2软陶的特点：色彩丰富。色泽鲜艳。延展性和可塑性强,可以和多种材料结合使用。经烘烤后坚硬利于保存。3软陶的制作要求 教学过程：

软陶又称彩陶，也称烧烤粘土。它不是地球上真实的粘土，它是化学原料PVC聚氯乙烯合成的一种可塑材料。软陶的特点

（1）色彩丰富——软陶在添加色素后，可以有多种颜色。（2）色泽鲜艳，光洁感好。

（3）有高度的延展性和可塑性。19世纪，当德国雕塑家创造这种材料时，由于它具有高度延展性和可塑性，充分满足人类的创造欲望，很快便风靡了整个欧美地区。它多变的特性，立刻又成为启发创造思考、培养文化气质的教材。直到今天，“软陶”仍是手艺界DIY族的最爱。

（4）可以和多种材料混合使用。如木头金属玻璃等。聚合体粘土（软陶）可以和其它的材料进行混合使用，包括金属、木头、纺织品、玻璃等其它材料，它能和金属性的闪光的粉末混合，而在任何时候通过烘焙不会熔化。

（5）经过烘烤后坚硬利于保存。不收缩变色。软陶的制作要求在了解软陶是属于先进科技的产品后，想要创造好的作品，仍必须仰赖纯熟的技巧，而软陶的技法,制作软陶作品时要在表面平滑坚硬耐割的工作平台上。在制作软陶之前要将双手洗净擦干。手上抹上点护手霜形成保护膜油层防止粘手。搓土顺序由浅入深先搓浅色再挫深色，以免污染陶土。最后要经过烤箱烘烤，成形坚固。

欣赏作品——千变万化的创造珠子，珠宝，小挂饰，小雕像，笔饰，小玩偶，图画，微型模型，仿真饰品，盒子，花瓶，雕刻品，画框等等你所能想到的其它。软陶由于有高度的延展性和可塑性，充分满足人们的创作欲望，很快就风靡了世界受到很多人的喜爱。可以用它制作千变万化的图案和形状。如挂饰、玩偶、模型、图画、盒子、花瓶、画框等。软陶和其他材料混合创作，有意想不到的效果。欣赏过程中要求学生仔细观察，从实例中观察软陶的制作方法。

工艺蜡烛制作

准备材料：白蜡、蜡笔（用来调颜色的）、漂亮的透明玻璃容器、棉线、烧杯等

制作过程：

1、把白色蜡烛切成段（注意不要切断棉芯），抽出棉芯待用，将蜡烛段弄碎。准备少许彩色蜡笔屑。

2、将蜡烛碎块放在锅中加热，使蜡熔化。在熔化的蜡中加入蜡笔屑进行调色，可根据喜欢的颜色深浅决定碎屑的多少，一般来说淡淡的颜色效果更好。稍稍摇晃锅子使蜡笔颜色熔化并融入蜡液，洒几滴香水到蜡液中。

3、将调好色的蜡液倒进准备好的模具，高度可以自定。如果是自制的模具注意不要留有缝隙，以防蜡液流出。

4、事先将棉芯的一头打结套在牙签上（用牙签可防止被蜡液烫着，还可调整棉芯的位置），将另一头置于调好色的蜡液中，等待蜡液凝固。

5、如果想做几种颜色的蜡烛，可一层层地往模子里倒。待第一层凝固后，再倒第二层，依此类推。

6、彩色蜡烛完全凝固后，把模具撕开，将多余的烛芯剪短，一个香味彩色蜡烛就做好了。

甘肃工业职业技术学院

2013—2014学年第二学期

《旅游工艺品综合材料制作》讲义

班级：工艺1331 教师：谭亚琴

第三篇：工艺制作教案

工艺制作：

第一课 蒙古碗

教学内容：

在一次性纸碗上进行手绘蒙古花纹。教学目标：

①了解蒙古碗的特点、作用、意义。

②了解蒙古族的图纹样式，以及蒙古碗上的花纹样式的规律及特点。

③让学生给一次性纸碗手绘蒙古花纹时，更多的了解民族文化的融合。教学重难点：

①重点：了解蒙古花纹，并能设计出漂亮的蒙古图纹。

②难点：学生在绘制花纹的准确性。课前准备：

A4纸若干张、一次性碗若干、红黑蓝记号笔若干。教学设计：

一、导入

来到了我们不一样的教室，那么在纪律和卫生这些小的问题上应该是没有任何问题的，对不对?

学生集体回答(是的)。

师：既然你们表现这么好，那老师给你们欣赏一段视频吧!在欣赏视频中我们要观察出现了什么?

(播放视频――顶碗舞)

生：(认真观看、惊奇)出现――碗――蒙古碗。

二、新授课

1、蒙古碗的特点

师：蒙古碗是蒙古族人民喜爱的有着美丽装饰的生活日用品，也是旅游商品中富有纪念价值的珍品。蒙古碗一般是用桦树根旋挖加工而成，碗面用银片包镶，表面光洁锃亮，无皱褶。碗托錾刻精细，花纹多为“八宝”图案，显示了蒙古族艺人的高超技艺。

2、蒙古碗的作用

师：蒙古族人民用它吃饭、喝酒、喝茶，用完就揣在怀里视为珍宝

3、蒙古碗和现代碗的区别(出示ppt图片)

师：用心观察两个碗的相同点与不同点

生：相同：碗口、碗身、碗底

不同：花纹 蒙古碗是刻上去，现代碗是印的 材质 蒙古碗是木制的，银的 现代的是瓷器

4、蒙古碗的组成部分

5、蒙古碗组成部分的花纹变化

师：强调蒙古花纹和现代花纹的区别。

三、绘制流程

1、根据外形，设计花纹

师：画出蒙古碗的简单外形，再根据碗的外形画花纹，注意碗口、碗身、碗底花纹的变化。(每人发一张纸，学生自己完成设计)

2、分发一次性碗，在碗上手绘

师：把画在纸上的蒙古花纹，适当的画的碗上。

3、完成并完善

师：画完之后根据蒙古碗的外形，继续完善花纹。

①学生质疑：对制作过程还有什么不明白的地方，老师进行解说，并适当演示。

②桌面卫生：收拾自己的桌面、地面的卫生。

四、学生作品创意展示

顶碗舞：

每个组选派一名最具实力的代表来参加今年的顶碗舞比赛

参赛要求：讲述自己的作品名称、制作感受和寓意并根据音乐来表演一段顶碗舞。(配乐)

五、课外拓展

通过本节课，学生可以用我们学到的蒙古花纹设计出更多漂亮的图案，在班级手抄报上更好的展示自我。

六、学生作品展示

第二课 手工折纸：小船

活动目标：

1、引导幼儿学习运用拉折的技能，平整地折叠。

2、培养幼儿认真、细致地完成作品的习惯。活动准备：

长方形和正方形的纸张、浆糊、以及画有海水的背景图上贴着折好的船只。活动过程：

1、引导幼儿观赏范图，说说图意，激发幼儿参与活动的兴趣。

2、出示步骤图，引导幼儿观察。

3、师示范讲解并演示。

——师重点讲解例1的第5、6步骤-----拉开折;例2的第2步骤----向外拉折的方法。

4、幼儿动手折叠。师巡回指导。

——鼓励能力强的幼儿再折出其它的船只，比如炮船、帆船等;同时指导能力弱的幼儿解决难点-----拉出部分。

5、让幼儿将折好的船只粘贴在背景图上，互相观赏。

第三课 手工贺卡

教学目标：

学会几种创意贺卡的基本制作技巧;并能够运用图案、造型、色彩等方面的知识，对贺卡进行装饰与美化，并能做出富有情趣的创意手工贺卡;培养动手能力，提高创新能力。

教学重点：了解创意手工贺卡的制作技巧。教学难点：图案与创意制作技巧的巧妙结合。

教学方法：引导法、观察演示法、自主探究法、小组合作法、交流展示法 教具准备：多媒体课件、教师范作 学具准备：彩卡、胶、剪刀 教学过程：

一、导入 欣赏FLASH配乐

用温馨画面和祝福歌声渲染节日气氛。

师：马上就迎来了圣诞节了，新的一年即将到来，在这欢乐的日子里让我们用亲手制作的贺卡来向朋友们传递祝福。老师也亲手制作了几张向同学们表达节日的祝福。

赠送贺卡，每组一张。

二、新授

(一)感知

1、欣赏本组收到的贺卡。

2、欣赏其他组收到的贺卡。

对比普通贺卡和创意贺卡，感受创意贺卡的魅力。明确本节学习内容。

(二)探究

生小组探究：由普通贺卡到创意贺卡，运用了怎样的制作技巧? 各小组派代表演示讨论结果。

(三)示范

1、各小组派代表演示讨论结果。

2、教师示范总结：

3、各种制作技巧与图案的巧妙组合。

(四)尝试

选择合适的图案，选择喜欢的创意技巧，各小组合作完成1-2张富有情趣的创意贺卡。(可选择原创或改造)

三、展示

各小组推选出一件作品参加点评。

自评、互评、师评。

四、拓展小结

为即将迎来的元旦、春节设计制作创意贺卡。

第四课 创意绘画

活动目标：

1、根据生活中物体的形状，通过丰富的想象进行创意绘画。

2、鼓励幼儿大胆表现，采用多种作画形式，创作与众不同的画面。

3、培养幼儿的想象力、创造力、发散性思维和良好的绘画习惯。活动准备：

1、课件：利用西餐具小刀、小叉、小勺子添画为爸爸、妈妈和孩子。

2、蜡笔、水彩色、水粉色、水粉纸、水粉笔、卡纸、沙纸、碟子、水桶等。

3、供幼儿想象的各种各样的物体若干。活动过程：

一、激发幼儿的兴趣，导入活动。

出示实物西餐具小刀、小叉和小勺子，引起幼儿的兴趣。

师：小朋友，你们看，这是什么?这些小刀小叉还可以变成另外的东西，你们想看吗?

二、示范创意绘画的方法

1、出示课件制作，示范创意绘画的过程，让幼儿懂得根据物体的形状进行创意绘画，激发幼儿对物体创意绘画的兴趣和愿望。

2、总结创意绘画的方法：根据物体的形状，发挥想象和创意，确立一个主题，添加适当的内容，创作出一幅图画来。

三、启发幼儿想象、引导构思、创意绘画。

1、幼儿自由选择自己喜欢的物体。

2、引导幼儿根据自己选择的物体的形状以及自己的生活经验进行想象造型、构思，发展幼儿的发散性思维。

师：看到这些东西，你们想到了什么?

3、幼儿自由创意绘画。

A、充分允许幼儿按自己的构思需求进行添加，一笔一笔地创意画出丰富的事物和图画，鼓励幼儿大胆想象，大胆创造。

B、引导幼儿完整构思画面、丰富画面，组成一个完整的主题。

C、幼儿创造绘画过程中，针对个别幼儿实际，在想象和技能上，教师给予幼儿适当的指导。

四、欣赏评析作品.1、鼓励幼儿对自己的作品进行表述，介绍自己的作品是根据什么物体进行创意绘画的，并评定幼儿作品的创意指数。

2、启发幼儿以后要联系生活，仔细观察各种物体，根据它们的形状通过丰富的想象和创造也可以进行创意绘画的.五、活动延伸：

1、评定其他幼儿作品的创意指数。

2、幼儿互相欣赏作品。

第五课 纸编彩蝶

一、导入：

上节课同学们学习了用两根纸条编织蜗牛，掌握了编辫子和转折编织的方法，今天我们继续学习用四根纸条来编织跳鹿，请同学们一起边看图解边学习。

板书：纸编彩蝶

二、教学步骤：

什么是编织技术? 编织是以经纬交叉的排列方法, 利用线状或条状材料进行制作的一种手工技术。我们可以利用一些广告纸来编织一些小动物。

1、示范授知，指导方法(1)观看图解制作进程。

(2)学生观看后，说说你看慢了哪一步骤。还有哪一步没懂?、(3)重点指导：根据学生情况，把学生不懂的地方再讲解一遍。

2、组织训练，动手实践

比一比、赛一赛看哪一组同学编织得既快又好!看哪一组同学编织得既快又好!注意事项：

1、纸条与纸条之间应编紧;

2、经纬交叉编织时应注意纸条的前后顺序;

3、跳鹿的全身各部分应比例协调;

4、最后调整时，注意修剪跳鹿的前后腿一样长，嘴部修剪要美观。创意与想象在跳鹿编织过程中，是否还可以编织出鹿的其它姿态?例如回头鹿、跪坐的鹿、相斗的鹿等。

三、作品展示，评议创新作品展示

待多数学生完成作品后，进行作品展示，请同学将自己的得意之作给大家展示!实践与探索在编跳鹿时，还可以用什么材料来代替纸?对鹿的形象 逼真度有何影响? 我动手，我成功!我快乐!课外延伸我们还可以用纸编出其 它可爱的小动物吗? 我们不妨课后试一试。

第四篇：树脂基碳纤维复合材料成型工艺现状及发展方向

树脂基碳纤维复合材料成型工艺现状及发展方向

与金属材料相比，高性能纤维复合材料成本高，所以必须在纤维复合材料结构件制造过程中广泛实现自动化和数字化相结合的现代复合材料制造技术，以达到降低飞机全寿命周期内成本的目的。

国外飞机碳纤维复合材料制造技术现状 复合材料用量大幅提高

目前，国外新一代军机和民用运输机已普遍采用高性能树脂基碳纤维复合材料，第四代战机复合材料用量占飞机结构重量的20％～50％，干线客机约为10%～50％。

以波音777为例，在其机体结构中，铝合金占70%、钢11%、钛7%，复合材料仅占到11%，而且复合材料主要用于飞机辅件。但到波音787时，复合材料的使用出现了质的飞跃，其用量已占到结构重量的50%，不仅数量激增，而且已用于飞机的主承力构件。构件集成化、整体化、大型化

复合材料是大型整体化结构的理想材料，与常规材料相比可使飞机减重15%～30%，结构设计成本降低15％～30％，制造成本大幅降低。复合材料还克服了金属材料容易出现疲劳和被腐蚀的缺点，增加了飞机的耐用性，改善了飞机的维修性，同时也带来了飞机客舱的舒适性。

美国CAI计划将复合材料结构整体成型技术列为其最主要的关键技术之一，并于2001年开始用于F-35(JSF)的验证上。

在波音787之前，飞机的机身段由约2500个配件、3万个螺钉组装起来，现在通过采用集成化的整体机身结构，使生产方式更简单、更可靠，且显著减少了零件数目，减重约达20%。制造设备大型化

在复合材料制造设备上，国外民机广泛采用了高效的双头铺带机、自动铺放设备、大型热压罐及超声检测设备等，为高速生产机体结构提供了保障。

ASC工艺系统公司已制造出用于波音787复合材料机身段固化的、世界上最大的热压罐。该热压罐最大压力1.02MPa，最高温度232℃，作业区面积9m×23m，容积2214m3,重量500t以上。

Flow International公司制造了超大型喷水切割机，用于长达30m的波音787全复合材料结构机翼蒙皮层合板的切割，床身为36m×6.5m。该磨粒喷水切割机可快速、高效切割厚的层合扳，且不产生过热问题。复合材料下料、铺放、切割实现自动化和数字化

由Dassault Aviation公司同BAE体系公司联合设计的商用喷气式飞机机身采用浸渍树脂的碳纤维窄带和蜂窝芯材制造。该机身每节段尺寸为4.5m×2m，机身全部采用圆桶式复合材料（FUBACOMP）方案。

B787飞机加工中生产出的第一个全尺寸复合材料整体结构机身段的尺寸为7m×6m。这一包括桁条在内的整体结构是在一副用殷伐钢制成的大型芯轴中制作的，芯轴上安装有加强筋的W形模腔，加强筋在纤维铺放前被安放在模腔中，应用计算机控制的复合材料铺带机完成纤维铺放。模具被安装在一个旋转机构上，随着铺带过程的进行，该机构带动筒型件旋转，然后该构件被包裹并放入热压罐中进行共固化，形成带加强筋的壳体结构。低成本制造技术广泛应用

由于复合材料的成本较高，特别是制造成本，这是制约它进一步扩大应用的主要障碍之一。以美国为首的西方发达国家纷纷制订低成本复合材料发展研究计划，不断完善复合材料层压板真空袋-热压罐制造工艺，开发高性能、低成本的复合材料制造技术，并已取得较大进展。如自动化的铺带机（ATL）、纤维铺放机、树脂转移模塑成型（RTM）、真空辅助模塑成型（VARTM）、树脂膜熔渗（RFI）、电子束固化及膜片成型等先进技术。

RTM技术不使用预浸料和热压罐，可以有效地降低成本，配套使用三维编织机和三维缝纫机，可以制造较为复杂的零件。RTM技术在美国的F-22和F-35上得到了广泛应用。波音787机身的大部分地板采用RFI制造。波音787机翼后缘由德哈维兰公司采用VARTM工艺制造，与传统的热压罐技术相比，结构更坚固，易于修理，不易损伤。

国内飞机碳纤维复合材料制造技术现状

我国复合材料制造技术经过30多年的研究和发展，已形成了一定的规模，达到了一定的水平。各主机生产厂均已建设了生产手段，完成了相应的设备改造和技术改造。各研究院所及重点高校培养了大量人才。国内从设计、材料到工艺有了一支配套的研发队伍。但与国外相比，还存在应用规模和水平、材料基础、制造工艺、设计方法与手段严重落后等问题，且差距有进一步拉开的趋势。

复合材料用量不高

当波音、空客等新机型大规模采用复合材料后，我国目前仅掌握金属飞机的研制能力，复合材料只能少量地用在飞机辅件上，在主结构上的应用还需进一步研究。

国内1985年制成的歼

8、强5机垂直尾翼壁板及垂直尾翼使用过树脂基碳纤维复合材料。国产客机、运输机主、次承力构件没有使用复合材料的相关报道。国内直升机领域复合材料使用比例较大，直九复合材料使用率达到了23%左右。国内无人机因尺寸较小，复合材料用量较大，一般在50%～80%之间，如爱生系列无人机。

碳纤维依赖进口，国产化程度低

我国自20世纪60年代开始碳纤维研究开发，至今已有近40年的历史，但进展缓慢，无论军用、民用碳纤维均不能自给，同时由于发达国家对我国几十年的技术封锁，至今没能实现大规模工业化生产，仅有的生产厂家还面临国际的竞争和挤压，举步维艰。尤其是像T800这样被广泛应用于飞机制造的复合材料，我国还不能生产。国产化的T300复合材料还在研制之中。工业及民用领域的需求长期依赖进口，严重影响了我国高端技术的发展，尤其制约了航空航天及国防军工事业的发展，与我国的经济社会发展进程极不相称。

制造设备尺寸小且多数依赖进口

国内用于复合材料生产的主要关键设备与我国要开展的大飞机结构尺寸相比，设备尺寸小，且大多数依赖进口。

如西飞用于飞机复合材料制造的主要设备热压罐是从德国Scotch公司引进的φ3.5m×10m热压罐，有效长度为10m，直径为3.5m，与欧美等国家相比，差距仍然较大。

哈飞用于先进复合材料生产的主要设备，如固化炉、大型热压罐、复合材料数控下料铣、激光铺层定位系统、自动铺带机、RTM成型设备、缝合设备以及先进的无损检测设备等基本上是从国外进口的。

工艺落后，自动化和数字化水平低

以树脂基碳纤维复合材料飞机结构件为例。传统的生产工艺采用预浸料铺层干法成型工艺，在热压罐或烘箱中加热、加压固化成型机体复合材料构件。固化、脱模、修整后的构件经无损检测验证合格后进入下道装配工序。

传统复合材料成型工艺的缺点是手工下料、手工铺放，能耗高，生产成本高，质量不易控制，不环保。在整个工艺过程中产生的废料包括：预浸料、胶膜、蜂窝下料过程中形成的边角料；固化过程产生的废气；复合材料零件修整过程中打磨和切割裁边时产生的固体粉尘，固体边角料；胶接过程产生的废气等，这些因素都增加了产品的制造成本，并对环境造成了破坏。

自动铺带机、自动丝束铺放机、柔性数控气动卡具的出现部分解决了手工铺放质量不易控制的缺点。不过，到目前为止，仍不能完全采用自动化设备来替代手工铺放。同时，热压罐法成型生产周期长，设备费用高，能源消耗大，成本高，由于复合材料零件的整体尺寸越来越大，所需的热压罐尺寸跟着加大，成本问题也随之突出。

综上所述，我国树脂基碳纤维复合材料制造存在着原材料和制品的成本昂贵、制品成型工艺陈旧、复合材料回收再利用困难等问题亟待研究解决。

结论与建议

建立适合国情的复合材料研发模式

与欧美国家相比，我国复合材料制造技术各方面都存在较大差距，主要原因是我国科技转化为生产力的水平较低。与欧美航空工业相比，我国航空企业还没有成为真正的科技转化生产力的主体，科技转化为生产力体制、机制的最佳模式还没有形成。为此，需建立复合材料发展战略，有组织、有规划地进行研究和创新，同时应加大对相关企业的投入，完善科研机制，实行设计制造一体化，提高飞机研制的频度，建立科技转化生产力体制、机制的航空工业最佳模式。

实现高性能、高质量碳纤维国产化

随着我国经济的快速发展，碳纤维的需求与日俱增，虽然国际上一些公司的T300级原丝和碳纤维产品开始对我国解冻，但碳纤维及其复合材料的生产是关系到国防建设的高科技，必须立足国内。所以，需要加大国家投入和攻关，或通过技术引进，尽快掌握核心技术，降低生产成本，研制生产高性能、高质量的碳纤维，以满足军工和民用产品的需求，扭转大量进口的局面，这是我国碳纤维工业发展亟待解决的问题。

大力发展低成本制造技术

低成本复合材料制造技术是当今世界上复合材料技术领域的核心问题之一，包括低成本的材料技术、低成本的设计技术和低成本的制造技术，如大型整体成型结构、共固化/共胶接结构、设计制造一体化技术等，其中，重点应是以共固化/共胶接为核心的大面积整体成型技术。我们应当向国际上倡导的的“无紧固件”技术靠拢，减少后加工量和装配工作量。

国内亟需在这几方面制订好规划,有组织地统一制订相应规范，使试验和分析更好地结合起来，形成设计和鉴定的统一指南，编制全行业的技术标准，改进最终产品的一致性，降低成本，减小风险，以满足飞机研制的需要。

发展研究创新的制造工艺技术

国外复合材料在飞机上的广泛应用得益于制造设备和工艺技术的发展和成熟。因此，国内要注意规划发展机械化、自动化制造技术（如自动铺带技术、自动纤维铺放技术等），并提高生产设备的柔性，以提高复合材料构件的生产率。注意借鉴其他领域的经验，在飞机零件制造中适当采用缠绕、拉挤等低成本的自动化制造技术，填补这一空白。

采用高效、环保的切割、成型技术

由于复合材料的大规模应用，提高其切割和成型技术就显得越来越迫切。用传统工艺方法切割复合材料时粉尘大、污染高，而且易烧伤端面，成型的余量需要重新去除，因此，应推广采用自动数控高压水切割技术，切割、成型一次完成，生产效率和质量显著提高。

开展无损检测技术的研究与应用

为保证产品的安全性、可靠性及交付后的可维修性，需使用无损检测技术（超声、射线、激光超声等技术）对构件进行检测，以发现复合材料结构中的分层、脱粘、气孔、裂缝、冲击损伤等缺陷，并给出缺陷的定性、定量判定，为工艺分析提供依据。

因此，对制造过程及维修中使用的各种无损检测技术及设备的使用提出了更高要求，国外在这方面进行了大量研究，并开发了相关的产品，国内亦应在这方面加大研究力度。

第五篇：换热器制作工艺规程

换热器制作工艺规程

换热器是压力容器中比较常见的换热设备，在制造过程中应严格执行《压力容器安全技术监察规程》和GB151《管壳式换热器》及相关标准的规定。另外，还应按照以下工艺要求进行换热器的制造、检验、验收。

1、壳体

1.1用钢板卷制时，内直径允许偏差可通过外圆周长加以控制，其外圆周长允许上偏差为10mm，下偏差为零。

1.2 筒体同一断面上，最大直径与最小直径之差为e≤0.5%DN。且：当DN≤1200mm时，其值不大于5mm；

当DN＞1200mm时，其值不大于7mm 1.3 筒体直线度允许偏差为L/1000（L为筒体总长）且：当L≤6000mm时，其值不大于4.5mm；

当L＞6000mm时，其值不大于8mm 直线度检查应通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周0°90°180°270°四个部位测量。

1.4 壳体内壁凡有影响管束顺利装入或抽出的焊缝均应磨至与母材表面平齐。

1.5 在壳体上设置接管或其他附件而导致壳体变形较大，影响管束顺利安装时，应采取防止变形措施。

1.6 插入式接管，管接头除图样有规定外，不应伸出管箱、壳体的内表面，而且在穿管前应将内侧角焊缝先焊，为防止筒体变形，外侧角焊缝待组装管束后再施焊。

2、换热管

2.1 换热管管端外表面应除锈、去污。用于焊接时，管端清理长度应不小于管外径，且不小于25mm；用于胀接时，管端应呈现金属光泽，其长度不应小于2倍的管板厚度。

2.2 换热管拼接时应符合以下要求：

2.2.1 对接接头应作焊接工艺评定，试件的数量、尺寸、试验方法应符合JB4708的规定：

2.2.2 同一根换热管的对接焊缝，直管不得超过一条；U型管不得超过二条；最短管长不应小于300mm，包括至少50mm直管段的U型弯管段范围内不得有拼接焊缝；

2.2.3 管端坡口应采用机械方法加工，焊前应清洗干净；

2.2.4 对口错边量应不超过换热管壁厚的15%，且不大于0.5mm；直线度偏差以不影响顺利穿管为限；

2.2.5 对接后应先取相应钢球直径（d≤25 钢球直径0.75di；25＜d≤40 钢球直径0.8di；d＞40 钢球直径 0.85di；di为管子内径＝

2.2.6 对接接头应进行射线检测，抽查数量应不少于接头总数的10%，且不少于一条，以JB/T4730的Ⅲ级为合格；如有一条不合格时，应加倍抽查；再出现不合格时，应100%检查；

2.2.7 对接后的换热管，应逐根进行液压试验，试验压力为设计压力的2倍。

2.3 U型管的弯制：U型管弯管段的圆度偏差，应不大于换热管名义外径的10%；但弯曲半径小于2.5倍换热管名义外径的U形弯管段可按15% 验收。

3、管板：

3.1 拼接管板的对接接头应进行100%射线或超声检测，按JB/T4730射线检测不低于Ⅱ级，或超声检测中的Ⅰ级为合格；

3.2 除不锈钢外，拼接后管板应作消除应力热处理。3.3 堆焊复合管板

3.3.1 堆焊前应作堆焊工艺评定；

3.3.2 基层材料的待堆焊面和复层材料加工后（钻孔前）的表面，应按JB/T4730进行表面检测；检测结果不得有裂纹，成排气孔，并应符合Ⅱ级缺陷显示；

3.3.3 不得采用换热管与管板焊接加桥间空隙补焊的方法进行管板堆焊。

3.4 管板中管孔表面粗糙度

3.4.1 当换热管与管板焊接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于25mm；

3.4.2 当换热管与管板胀接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5mm；

3.5 换热管与管板胀接连接时，管孔不应有影响胀接紧密性的缺陷，如贯通的纵向或螺旋状刻痕等。

3.6 管板隔板槽密封面应与环形密封面平齐，或略低于环形密封面（控制在0.5mm以内），保证管箱与管板密封时，不至于因隔板与隔板槽硬碰硬而影响密封。

4、换热管与管板的连接

4.1 连接部位的换热管和管板孔表面应清理干净，不应留有影响胀接或焊接连接质量的毛刺、铁屑、锈斑、油污等；

4.2 胀接连接时，其胀接长度，不应伸出管板背面（壳程侧），换热管的胀接部分与非胀接部分应圆滑过渡，不应有急剧的棱角。

4.3 焊接连接时，焊渣及凸出于换热管内壁的焊瘤均应清除。管头焊接工艺应优先采用自动氩弧焊、手工氩弧焊、手工电弧焊，但不论采用哪种焊接方法，均要求施焊两遍，以消除一遍施焊时焊肉上的气孔及收口处缺陷，保证管头焊接的质量。焊缝缺陷的返修，应清除缺陷后焊补。

5、折流板、支持板

5.1 折流板、支持板外圆表面粗糙度Ra值不大于25mm，外圆面两侧的尖角应倒钝。

5.2 折流板、支持板上的任何毛刺，由容器车间在组装管束前由铆工来打磨清理。

6、管束的组装

6.1 折流板应按照序号及排序进行分布，切记勿将顺序打乱，给穿管造成困难；

6.2 拉杆端部的螺母应拧紧、以免在装入或抽出管束时，因折流板窜动而损伤换热管。每层折流板间的定距管尺寸应一致，个别尺寸小造成松动的定距管，应采取将其点焊在折流板上的措施，避免换热器使用过程中因气流冲击形成定距管的振动。

6.3 穿管时不应用铁锤进行敲打管端面，个别不宜穿的管子应用木锤 及铜锤进行敲打，但应保证管端面不应出现凹陷及划伤。

6.4 除换热管与管板间焊接连接外，其它任何零件均不准与换热管相焊。

7、管箱制作

7.1 壳体及管箱上划线开孔时，一定要注意管板上隔板槽的方位与管箱上的隔板一致（或管箱上设备法兰螺孔布置与管板的螺孔布置应一致，一般为跨中布置）；

7.2 碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和管箱的侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，在施焊后均应做消除应力的热处理，设备法兰密封面应在热处理后加工。

8、釜式重沸器

8.1 支撑导轨上有碍滑道通过的焊接头应修磨齐平；

8.2 支撑导轨应与设备纵向中心线保持平行，其平行度偏差应不超过2/1000，且不大于5mm；

8.3 溢流板的上端面应水平，其倾斜度不应大于3mm。

9、换热器的密封面应予以保护，不得因磕碰划伤、电弧损伤、焊瘤、飞溅等而损坏密封面。密封面机加工后其表面均应涂黄油，以防止其生锈。

10、密封垫片应为整体垫片，特殊情况下允许拼接，但垫片拼接接头不得影响密封性能。

11、补强圈的信号孔，应在压力试验前通入0.4~0.5Mpa的压缩空气检查焊接接头质量。

12、重叠换热器须在制造时应进行重叠预组装，重叠支座间的调整板 应在压力试验合格后点焊于下台换热器的重叠支座上，并在重叠支座和调整板的外侧标有永久性标记，以备到用户现场组装对中。

13、换热器组装

13.1 换热器零部件在组装前应认真检查和清扫，不应留有焊疤、焊接飞溅物、浮锈及其他杂物等；

13.2 吊管束时，应防止管束变形和损伤换热管，并注意防护管头焊缝，以防拉脱，特别是浮头式换热器更应引起注意。

13.3 螺栓的坚固至少应分为三遍进行，每遍的起点应相互错开120°，紧固顺利可按下图进行。

14、压力试验

14.1 固定管板换热器压力试验顺序：a、壳程试压，同时检查换热器管与管板连接接头；b、管程试压；

14.2 U型管换热器、填料函式换热器压力试验顺序： a、用试验压环进行壳程试验，同时检查接头焊缝； b、管程试压； 14.3 浮头式换热器、釜式重沸器压力试验顺序：

a、用试验压环和浮头专用试压工具进行管头试压。对釜式重沸器尚应配备管头试压专用壳体；

b、管程试压；c、壳程试压 14.4 按压差设计的换热器：

a、接头试压（按图样规定的最大试验压力差）

b、管程和壳程步进试压（按图样规定的试验压力和步进程序）14.5 换热器介质为氯气、液氯等特殊介质的换热器，试压时应增加氨渗透方法来检查管头焊缝的焊接质量。