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Cylindres composites en fibre de carbone

Enveloppes CFRP bobinées sur mandrin avec tourillons métalliques — conçues par la théorie classique de stratification, bobinées sur équipement CNC, vérifiées par analyse par éléments finis. Le premier choix pour les longues portées, hautes vitesses et faible flèche.

Pourquoi la fibre de carbone pour les cylindres de machine à papier

  • Léger & faible inertie — 30–40 % du poids du cylindre en acier ; moins d'énergie d'entraînement, moins de charge sur tourillons & roulements, changements sur site plus faciles
  • Rigide & faible flèche — 4× la rigidité spécifique de l'acier ; flèche visiblement plus faible aux longues portées, distribution de pression CD plus uniforme
  • Stable & résistant aux vibrations — l'amortissement inhérent supprime les marques de vibration ; la vitesse critique élevée garde la plage de fonctionnement sûre
  • Sans corrosion — pas de rouille en milieu humide ; surface peut être caoutchoutée ou projetée WC
  • Entretenable — enveloppe CFRP + tourillon aluminium/acier assemblé par rétreint ; tourillons remplaçables sur site sans mettre le cylindre entier au rebut

Positions typiques : cylindres de guidage section sécheuse larges haute vitesse, cylindres de guidage post-presse d'encollage, positions longue portée de bobine-enrouleuse et cylindres de mesure laser-calibre.

Quatre gammes de produits — choisissez l'économie dont vous avez besoin

Chaque gamme est une architecture de stratif conçue par CLT et vérifiée contre les cibles de flèche, résistance et vitesse critique. Valeurs de référence ci-dessous ; chaque cylindre est conçu pour son application.

E

Économique

Carbone module standard (classe T700) avec stratification 0°/±45° optimisée. La gamme valeur : économie de remplacement du cylindre en acier où le poids et la corrosion — pas la rigidité extrême — sont les moteurs.

M

Haut module

Teneur en fibre haut module augmentée pour les portées critiques en flexion. Cible les positions de guidage longue portée sécheuse où la flèche acier limite la vitesse ou la qualité.

X

Précision

Enveloppes à tolérance serrée pour positions de mesure et d'étalonnage : symétrie de stratif équilibrée, faible hystérésis, options de finition de surface premium pour le service laser-calibre.

P

Ultra-haut module

Fibres ultra-haut module (classe M55J) pour les plus larges portées et plus hautes vitesses — flèche conçue à une fraction de l'équivalent acier.

GammeSystème fibreMoteur de conceptionUsage typique
E — ÉconomiqueModule standard (classe T700)Poids & corrosion, stratification optimisée coûtCylindres de guidage & de tête, portées modérées
M — Haut moduleMélange module intermédiaire / hautRigidité en flexion par coûtLongues portées sécheuse, guides section presse
X — PrécisionHaut module, stratif symétriqueTolérance, stabilité thermique & hygrométriqueCylindres de mesure, positions scanner calibre
P — Ultra-haut moduleUltra-haut module (classe M55J)Déflexion minimale à portée maximaleMachines larges haute vitesse, bobines-enrouleuses
Valeurs de référence uniquement — chaque stratif est dimensionné par portée, vitesse, charge de nip et garnissage ; données d'ingénierie finales émises avec chaque devis et vérifiées par analyse EF et (sur demande) essais de prototype.

Équipement & procédé — du carnet de plis au cylindre équilibré

Toute la chaîne tourne en interne : conception de stratif, bobinage filament CNC, cure contrôlée, inspection non destructive, usinage, assemblage et équilibrage. Aucune étape n'est sous-traitée hors du contrôle qualité.

01 · Conception stratif CLTLa théorie classique de stratification fixe les angles de plis, la séquence et l'épaisseur contre les cibles de flèche, résistance et vitesse critique — le carnet de plis est émis avant le début du bobinage.
02 · Vérification EFLes modèles par éléments finis vérifient la courbe de flèche, les pics de contrainte à l'interface du tourillon et les vitesses critiques — validés avant l'engagement matière.
03 · Préparation du mandrinMandrin acier meulé de précision, traité anti-adhérent et vérifié pour la rectitude — la géométrie de l'enveloppe hérite de la géométrie du mandrin.
04 · Bobinage filament CNCBobinage à commande numérique avec contrôle d'angle et de tension le long du chemin géodésique ; voie humide ou pré-imprégné selon gamme et volume.
05 · Cure contrôléeCycle de cure à rampe de température avec contrôle des vides et des contraintes résiduelles ; surveillance de température en cours de procédé.
06 · CND & QC stratifInspection ultrasonore du stratif, cartographie d'épaisseur et de dureté, contrôle de teneur en vides — aucune indication critique ne passe.
07 · Usinage & ajustement tourillonInterface de tourillon et surfaces d'assemblage par rétreint usinées à tolérance ; tourillons métalliques (aluminium ou acier forgé) montés par rétreint contrôlé.
08 · Assemblage, équilibrage & rapportÉquilibrage dynamique à G2.5, garnissage caoutchouc ou projection céramique optionnels ; relevé de flèche, rapport d'équilibrage et rapport dimensionnel livrés avec le cylindre.

Matériaux & options de surface

ÉlémentOptionsNotes
FibreClasse T700 standard · M40J / M46J intermédiaire-haut · M55J ultra-haut moduleSélectionnée par gamme (E/M/X/P) et cible de flèche de la position
MatriceSystème résine époxy, cure à rampe de températureTempératures de service partie humide et section sécheuse ; Tg de résine dimensionnée à la position
TourillonAcier forgé ou alliage d'aluminium, assemblé par rétreint aux extrémités d'enveloppeRemplaçable sur site — un tourillon à défaut de roulement ne met jamais le cylindre au rebut
SurfaceNu meulé · garnissage caoutchouc · projection céramique HVOF WC-Co / Cr₂O₃Garnissage et projection selon le service de la position — voir ingénierie de cylindres

Plages de référence : le contrôle d'angle de bobinage sur équipement CNC maintient le chemin géodésique dans le carnet de plis ; les enveloppes typiques sont équilibrées à G2.5 avec vibration ≤ 2.5 mm/s. Capacité de procédé confirmée par essai de prototype sur demande.

Spécifications de référence

Enveloppe d'ingénierie pour les enveloppes CFRP — chaque cylindre est dimensionné à son propre cas de charge, pas à un catalogue.

ParamètrePlage de référenceRemarque
Diamètre d'enveloppeØ100 – Ø600 mmDiamètres plus grands sur demande
Longueur de face≤ 12 000 mmLes positions longue portée sont le terrain de prédilection du CFRP
Poids vs acier (rigidité égale)30–40%Moins d'énergie d'entraînement et de charge de manutention
Rigidité spécifique≈ 4× acierFlèche conçue à une fraction de l'équivalent acier
Vitesse de fonctionnement≤ 2000 m/min (positions de guidage)Vitesse critique vérifiée par EF par projet
Classe d'équilibrageG2.5 · vibration ≤ 2.5 mm/sAtelier ou sur site
Finition de surfaceRa ≤ 0.4 µm nu · options garnissage / projectionSelon le service de la position
Température de serviceSelon système résineSystèmes époxy pour service typique guide section sécheuse ; qualités haute température sur demande

Où le CFRP gagne son argent

Section sécheuse

Cylindres de guidage longue portée

Machines larges haute vitesse où la flèche acier limite la vitesse ou provoque le barrage — la rigidité et l'amortissement viennent tous deux du stratif.

Après encollage

Guides post-presse d'encollage & enducteur

Positions chaudes, humides, chimiquement agressives — enveloppe sans corrosion avec options de garnissage ou projection.

Enroulage

Positions bobine-enrouleuse & d'enroulement

La faible inertie améliore le comportement démarrage/arrêt et la qualité de construction de bobine sur les enrouleuses rapides.

Qualité

Cylindres de mesure & calibre

Gamme X : stratifiés symétriques, faible hystérésis et finition premium pour le service scanner laser-calibre.

CFRP vs acier — même position, physique différente

PropriétéEnveloppe CFRPEnveloppe acier
Poids (rigidité égale)30–40%100% (référence)
Rigidité spécifique≈ 4×1×
Flèche à longue portéeFraction de l'équivalent acierRéférence
Vitesse critique / inertieÉlevée — faible inertie rotationnelleMarge d'inertie plus faible
AmortissementÉlevé — supprime barrage & marques de vibrationFaible
Corrosion partie humideAucuneRisque fatigue-corrosion (duplex atténue)
Économie de dommageTourillon remplaçable sur siteDommage au tourillon peut mettre l'enveloppe au rebut

Ingénierie derrière chaque enveloppe

Conception de stratification basée CLT

La théorie classique de stratification fixe les angles de plis, la séquence et l'épaisseur contre les cibles de flèche et de résistance — aucun bobinage « au feeling ».

Vérification EF

Les modèles par éléments finis vérifient les courbes de flèche, les pics de contrainte aux tourillons et les vitesses critiques avant qu'une seule fibre ne soit bobinée.

Interface de tourillon

Tourillons métalliques assemblés par rétreint sur extrémités d'enveloppe usinées — remplaçables sur site, donc un tourillon à défaut de roulement ne met jamais le cylindre au rebut.

Ce dont nous avons besoin pour chiffrer votre cylindre

  • Modèle et vitesse de machine ; position et fonction du cylindre
  • Longueur de face, diamètre et portée entre roulements
  • Cas de charge : charges de nip, tension d'enveloppement, poids
  • Point de douleur actuel : flèche, vibration, énergie, corrosion, poids du cylindre pour la manutention

Nous répondons avec la gamme recommandée (E/M/X/P), le concept de stratif, la courbe de flèche prédite vs votre référence acier, et le prix — sous une semaine.

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