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纏繞成型工藝(Filament Winding)是在控制纖維張力和預(yù)定線型的條件下，將浸過樹脂膠液的連續(xù)纖維（或布帶、預(yù)浸紗）按照一定的規(guī)律連續(xù)地纏繞到相應(yīng)于制品內(nèi)腔尺寸的芯模或內(nèi)襯上，然后在室溫或加熱條件下使之固化、脫模，獲得一定形狀的汽車復(fù)合材料制品，如圖7所示。根據(jù)纖維纏繞成型時樹脂基體的物理化學(xué)狀態(tài)不同，分為干法纏繞、濕法纏繞和半干法纏繞三種。其中，濕法纏繞的應(yīng)用為普遍。濕法纏繞工藝顧名思義是將連續(xù)玻璃纖維粗紗或玻璃布帶浸漬樹脂膠后，直接纏繞到芯模或內(nèi)襯上而成型并經(jīng)固化的成型方法。而干法纏繞一般僅用于高性能、高精度的尖端技術(shù)領(lǐng)域中。
圖7 纖維纏繞成型工藝示意圖
纖維纏繞成型工藝的優(yōu)點(diǎn)是：能夠按產(chǎn)品的受力狀況設(shè)計纏繞規(guī)律，以充分發(fā)揮纖維的強(qiáng)度；比強(qiáng)度高。一般來講，纖維纏繞壓力容器與同體積、同壓力的鋼質(zhì)容器相比，重量可減輕40%～60%；可靠性高。纖維纏繞制品易實現(xiàn)機(jī)械化和自動化生產(chǎn)，工藝條件確定后，纏出來的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、精確；生產(chǎn)效率高。采用機(jī)械化或自動化生產(chǎn)，只需少數(shù)操作工人，纏繞速度快（240m/min）；成本低。在同一產(chǎn)品上，可合理配選若干種材料（包括樹脂、纖維和內(nèi)襯），使其再復(fù)合以達(dá)到佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。現(xiàn)在用纖維纏繞成型工藝生產(chǎn)的CNG/LPG高壓氣瓶、傳動軸和板狀彈簧等已廣泛應(yīng)用于大客車、轎車和卡車上。纖維纏繞成型工藝的缺點(diǎn)是：纏繞成型適應(yīng)性小，不能纏任意結(jié)構(gòu)形式的制品，特別是具有凹形表面的制品。這是因為纏繞時，纖維不能緊貼在芯模表面，而是處于架空狀態(tài)；纏繞成型需要有纏繞機(jī)、芯模、固化加熱爐、脫模機(jī)及熟練的技術(shù)工人，不僅投資大，而且技術(shù)要求高，因此只有大批量生產(chǎn)時才能獲得較大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。圖8所示為采用纖維纏繞成型工藝生產(chǎn)的CNG乘用車用高壓氣瓶。