乾法纏繞

乾法纏繞是航天科學技術領域重要的複合材料製造技術，其核心工藝是將預浸膠處理的纖維紗線或帶直接纏繞至芯模表面。該工藝通過精準控制樹脂含量（精度可達±2%）和紗量實現製品質量穩定，纏繞速度可達100-200m/min，具有生產環境清潔、自動化程度高等特點。截至2023年，該工藝已成功套用於IV型儲氫瓶製造，使質量儲氫密度提升至6.1wt%，並套用於固體火箭發動機殼體等航天裝備製造。

基本介紹

• 定義時間：2020年《航天科學技術名詞》第一版
• 纏繞速度：100-200m/min
• 樹脂精度：±2%以內
• 套用領域：太空飛行器結構件、儲氫容器 
• 工藝優勢：生產效率提升80%以上 
• 技術缺陷：層間剪下強度偏低 

工藝定義

乾法纏繞（dry winding）是以預浸帶或預浸紗為原料，通過加熱軟化後直接在芯模表面進行纏繞成型的工藝，被中國航天領域列為關鍵技術名詞。該工藝在纖維纏繞技術上與濕法纏繞形成核心區分，屬於三大纏繞分類之一。

技術特點

• 採用專業預浸材料，實現樹脂含量精確控制（波動範圍不超過±2%）
• 生產過程無樹脂滴漏，環境友好度較傳統工藝提升顯著
• 纏繞效率達100-200m/min，遠超濕法纏繞速度
• 預浸紗製備速度可達25m/min，樹脂固化採用階梯升溫工藝（90℃/2h→120℃/2h）

航天套用案例

儲氫容器製造（2023年）：未勢能源採用革新後的乾法纏繞工藝製造IV型儲氫瓶，實現：

• 疲勞測試壽命突破44000次循環
• 碳纖維強度發揮率提升至0.91
• 質量儲氫密度達到6.1wt%的國際領先水平

火箭發動機殼體（2025年）：在固體縮比發動機殼體套用中取得突破：

• 爆破壓力達到12.15MPa
• 纖維強度發揮率85%
• 採用T700碳纖維預浸紗製備工藝

技術對比與發展

與濕法纏繞對比：

• 層間剪下強度提升15%-20%
• 0°拉伸強度達2475MPa，高於濕法工藝
• 拉伸性能指標離散係數降低至2%-3%

技術演進：

• 1964年建立螺旋纖維纏繞理論，奠定工藝數學基礎
• 2022年實現複合材料氣瓶爆破壓力118.9MPa
• 2025年驗證工藝在大型航天構件製造的可行性

關鍵技術指標

• 纖維強度發揮率：0.85-0.91（視套用場景）
• 壓力容器爆破強度標準差：≤3%
• 預浸帶製備速度：25m/min
• 固化時間縮減：較傳統工藝縮短30%