1．目的及意义

1.1、纤维缠绕发展简史及国内外发展现状

在生产纤维复合材料产品的技术中，纤维缠绕技的生产技术之一#8943;．所谓纤维缠绕，是将浸过树脂胶液的连续纤维或布带、预浸纱按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模，获得制品．图 1直观地说明了纤维缠绕制品生产的基本过程。

图 1 纤维缠绕示意图

在纤维缠绕成型中，常用的增强材料主要有玻璃纤维、芳纶纤维和碳纤维 3 种；常用的树脂基体有热固性聚酯、乙烯基酯、环氧树脂和酚醛树脂等 ；成型方法可简单分为湿法(纤维在缠绕过程中浸渍树脂)和干法(预浸纤维束／带)缠绕．目前大量生产的纤维缠绕制品主要是使用玻璃纤维增强塑料(我 国俗称玻璃钢)，以湿法缠绕生产．这种制品原材料成本较低，可有力地同传统金属材料竞争，因而在市场上的占有率很高．而其他高性能纤维由于价格较高，其应用仍以尖端军用产品及航空航天领域为主．

有记录的纤维缠绕制品的最早应用是 1945 年制成的玻璃钢环，用于原子弹工程．1946 年，纤维缠绕成型工艺在美国取得专利．1947 年美国 Kellog 公司成功地制成世界上第一台缠绕机一．随后缠绕了第一台火箭发动机壳体，直径 5 英寸，长 5 英尺 ．20 世纪 50年代美国宇航局和空军材料研究室用纤维缠绕工艺研制成功“北极星 A ”导弹发动机壳体～，在质量减轻1／2、射程提高一倍多的情况下，成本仅为钛合金的1／10，从而奠定了纤维缠绕在制造尖端军用产品(火箭和导弹)中的重要地位．20 世纪 60 ～70 年代是纤维

缠绕技术飞速发展的阶段．在这一时期，纤维缠绕用的纤维仍然是以玻璃纤维为主导．但是，随着新纤维的不断问世，纤维缠绕的应用领域也拓宽了，已从军事部门扩展到化工、污水处理、石油及风能系统等重要的民用部门．商用纤维缠绕机也开始在市场上销售．

美国的多家公司都在生产各种高压管、污水管等，并缠绕出巨大体积的复合材料产品，如直径 8 m 、长 38 m 的风车叶片 和直径 10 m 、容积 1000 m 的巨型储罐等．20 世纪 80 年代，纤维缠绕仍然以航空和国防为主，但在民

用领域进一步扩展，如水力工程中用于制造各种压力管道、压力容器等．在这期间，第一台计算机控制的纤维缠绕机问世，使缠绕精度更高、形状更复杂的产品成为可能 ．进入20 世纪90 年代，纤维缠绕技术发展速度明显加快，进入新的高速发展阶段 ．商用领域进一步扩展到汽车、救生设备、运动器材等．多轴缠绕机已出现并得到发展．