vijesti

Karbonska vlakna je vlaknasti materijal s udjelom ugljika većim od 95%. Ima izvrsna mehanička, kemijska, električna i druga izvrsna svojstva. To je „kralj novih materijala“ i strateški materijal koji nedostaje u vojnom i civilnom razvoju. Poznat kao „crno zlato“.

Proizvodna linija karbonskih vlakana je sljedeća:

Kako se izrađuju tanka karbonska vlakna?

Tehnologija proizvodnje karbonskih vlakana se do sada razvila i sazrela. S kontinuiranim razvojem kompozitnih materijala od karbonskih vlakana, sve je više favorizirana u svim sferama života, posebno zbog snažnog rasta zrakoplovstva, automobila, željeznice, vjetroelektrana itd. i njegovog pokretačkog učinka, razvoja industrije karbonskih vlakana. Izgledi su još širi.

Lanac industrije karbonskih vlakana može se podijeliti na uzvodni i nizvodni. Uzvodno se obično odnosi na proizvodnju materijala specifičnih za karbonska vlakna; nizvodno se obično odnosi na proizvodnju komponenti za primjenu u karbonskim vlaknima. Tvrtke između uzvodnog i nizvodnog lanca mogu se smatrati dobavljačima opreme u procesu proizvodnje karbonskih vlakana. Kao što je prikazano na slici:

Cijeli proces od sirove svile do karbonskih vlakana uzvodno od lanca industrije karbonskih vlakana mora proći kroz procese kao što su oksidacijske peći, peći za karbonizaciju, peći za grafitizaciju, površinska obrada i dimenzioniranje. U strukturi vlakana dominiraju karbonska vlakna.

Uzvodno u lancu industrije karbonskih vlakana pripada petrokemijskoj industriji, a akrilonitril se uglavnom dobiva rafiniranjem sirove nafte, krekingom, oksidacijom amonijaka itd.; poliakrilonitrilno prekursorsko vlakno, karbonska vlakna dobivaju se predoksidacijom i karbonizacijom prekursorskog vlakna, a kompozitni materijal od karbonskih vlakana dobiva se preradom karbonskih vlakana i visokokvalitetne smole kako bi se zadovoljili zahtjevi primjene.

Proizvodni proces karbonskih vlakana uglavnom uključuje crtanje, crtanje, stabilizaciju, karbonizaciju i grafitizaciju. Kao što je prikazano na slici:

Izvlačenje:Ovo je prvi korak u procesu proizvodnje karbonskih vlakana. Uglavnom se sirovine odvajaju na vlakna, što je fizička promjena. Tijekom ovog procesa dolazi do prijenosa mase i topline između tekućine za predenje i tekućine za koagulaciju, te konačno do taloženja PAN-a. Vlakna tvore strukturu gela.

Izrada:Za rad je potrebna temperatura od 100 do 300 stupnjeva zajedno s efektom istezanja orijentiranih vlakana. To je također ključni korak u visokom modulu, visokom ojačanju, zgušnjavanju i pročišćavanju PAN vlakana.

Stabilnost:Termoplastični PAN linearni makromolekularni lanac transformira se u neplastičnu toplinski otpornu trapezoidnu strukturu metodom zagrijavanja i oksidacije na 400 stupnjeva, tako da se ne topi i nije zapaljiv na visokim temperaturama, održavajući oblik vlakana, a termodinamika je u stabilnom stanju.

Pougljenjivanje:Potrebno je ukloniti neugljične elemente u PAN-u na temperaturi od 1000 do 2000 stupnjeva, te konačno stvoriti ugljična vlakna s turbostratnom grafitom i udjelom ugljika većim od 90%.

Tkanina od karbonskih vlakana

Grafitizacija: Za pretvaranje amorfnih i turbostratnih karboniziranih materijala u trodimenzionalne grafitne strukture potrebna je temperatura od 2000 do 3000 stupnjeva, što je glavna tehnička mjera za poboljšanje modula karbonskih vlakana.

Detaljan proces proizvodnje karbonskih vlakana od procesa proizvodnje sirove svile do gotovog proizvoda sastoji se od toga da se PAN sirova svila proizvodi prethodnim procesom proizvodnje sirove svile. Nakon prethodnog izvlačenja vlažnom toplinom dodavača žice, stroj za izvlačenje sekvencijalno prenosi u peć za predoksidaciju. Nakon pečenja na različitim gradijentnim temperaturama u grupi peći za predoksidaciju, formiraju se oksidirana vlakna, odnosno predoksidirana vlakna; predoksidirana vlakna se oblikuju u karbonska vlakna nakon prolaska kroz peći za karbonizaciju na srednjim i visokim temperaturama; karbonska vlakna se zatim podvrgavaju završnoj površinskoj obradi, dimenzioniranju, sušenju i drugim procesima kako bi se dobili proizvodi od karbonskih vlakana. Cijeli proces kontinuiranog dodavanja žice i precizne kontrole, mali problem u bilo kojem procesu utjecat će na stabilnu proizvodnju i kvalitetu konačnog proizvoda od karbonskih vlakana. Proizvodnja karbonskih vlakana ima dug procesni tijek, mnoge tehničke ključne točke i visoke proizvodne barijere. To je integracija više disciplina i tehnologija.

Gore navedeno je proizvodnja karbonskih vlakana, pogledajmo kako se koristi tkanina od karbonskih vlakana!

Obrada proizvoda od tkanine od karbonskih vlakana

1. Rezanje

Prepreg se vadi iz hladnog skladišta na minus 18 stupnjeva. Nakon buđenja, prvi korak je precizno rezanje materijala prema dijagramu materijala na automatskom stroju za rezanje.

2. Popločavanje

Drugi korak je polaganje preprega na alat za polaganje i polaganje različitih slojeva prema zahtjevima dizajna. Svi procesi se izvode pod laserskim pozicioniranjem.

3. Formiranje

Pomoću automatiziranog robota za rukovanje, predoblik se šalje u stroj za kalupljenje radi kompresijskog oblikovanja.

4. Rezanje

Nakon oblikovanja, obradak se šalje na radnu stanicu robota za rezanje na četvrti korak rezanja i uklanjanja neravnina kako bi se osigurala dimenzijska točnost obratka. Ovaj proces se također može izvoditi na CNC stroju.

5. Čišćenje

Peti korak je čišćenje suhim ledom na stanici za čišćenje kako bi se uklonilo sredstvo za odvajanje, što je pogodno za naknadni proces nanošenja ljepila.

6. Ljepilo

Šesti korak je nanošenje strukturnog ljepila na stanici za lijepljenje robotom. Položaj lijepljenja, brzina ljepila i izlaz ljepila precizno se podešavaju. Dio spoja s metalnim dijelovima je zakovicama, što se izvodi na stanici za zakivanje.

7. Pregled montaže

Nakon nanošenja ljepila, unutarnje i vanjske ploče se sastavljaju. Nakon što se ljepilo stvrdne, provodi se detekcija plavog svjetla kako bi se osigurala dimenzijska točnost ključanica, točaka, linija i površina.

Karbonska vlakna su teža za obradu

Karbonska vlakna imaju i snažnu vlačnu čvrstoću ugljičnih materijala i meku obradivost vlakana. Karbonska vlakna su novi materijal s izvrsnim mehaničkim svojstvima. Uzmimo za primjer ugljična vlakna i naš uobičajeni čelik, čvrstoća ugljičnih vlakana je oko 400 do 800 MPa, dok je čvrstoća običnog čelika 200 do 500 MPa. Što se tiče žilavosti, ugljična vlakna i čelik su u osnovi slični i nema očite razlike.

Karbonska vlakna imaju veću čvrstoću i manju težinu, pa se karbonska vlakna mogu nazvati kraljem novih materijala. Zbog te prednosti, tijekom obrade kompozita ojačanih karbonskim vlaknima (CFRP), matrica i vlakna imaju složene unutarnje interakcije, što njihova fizička svojstva čini drugačijima od svojstava metala. Gustoća CFRP-a je mnogo manja od metala, dok je čvrstoća veća od većine metala. Zbog nehomogenosti CFRP-a, tijekom obrade često dolazi do izvlačenja vlakana ili odvajanja vlakana matrice; CFRP ima visoku otpornost na toplinu i habanje, što ga čini zahtjevnijim za opremu tijekom obrade, pa se u proizvodnom procesu stvara velika količina topline rezanja, što je ozbiljnije za habanje opreme.

Istovremeno, s kontinuiranim širenjem područja primjene, zahtjevi postaju sve delikatniji, a zahtjevi za primjenjivost materijala i zahtjevi za kvalitetu CFRP-a sve stroži, što također uzrokuje porast troškova obrade.

Obrada ploča od karbonskih vlakana

Nakon što se ploča od karbonskih vlakana stvrdne i oblikuje, potrebna je naknadna obrada poput rezanja i bušenja radi preciznosti ili potrebe montaže. Pod istim uvjetima kao što su parametri procesa rezanja i dubina rezanja, odabir alata i svrdla različitih materijala, veličina i oblika imat će vrlo različite učinke. Istovremeno, čimbenici poput čvrstoće, smjera, vremena i temperature alata i svrdla također će utjecati na rezultate obrade.

U procesu naknadne obrade pokušajte odabrati oštar alat s dijamantnim premazom i svrdlo od tvrdog metala. Otpornost alata i samog svrdla na habanje određuje kvalitetu obrade i vijek trajanja alata. Ako alat i svrdlo nisu dovoljno oštri ili se nepravilno koriste, to će ne samo ubrzati habanje i povećati troškove obrade proizvoda, već će i oštetiti ploču, utječući na oblik i veličinu ploče te stabilnost dimenzija rupa i utora na ploči. Uzrokuje slojevito kidanje materijala ili čak urušavanje bloka, što rezultira lomljenjem cijele ploče.

Prilikom bušenjalistovi od karbonskih vlakana, što je veća brzina, to je bolji učinak. Prilikom odabira svrdla, jedinstveni dizajn vrha svrdla PCD8 s prednjim rubom prikladniji je za ploče od karbonskih vlakana, koje mogu bolje prodrijeti u ploče od karbonskih vlakana i smanjiti rizik od delaminacije.

Prilikom rezanja debelih ploča od karbonskih vlakana preporučuje se korištenje dvosjeklog kompresijskog glodala s dizajnom lijeve i desne spiralne oštrice. Ova oštra oštrica ima gornji i donji spiralni vrh kako bi se uravnotežila aksijalna sila alata gore i dolje tijekom rezanja, kako bi se osiguralo da je rezultirajuća sila rezanja usmjerena na unutarnju stranu materijala, kako bi se postigli stabilni uvjeti rezanja i spriječila pojava delaminacije materijala. Dizajn gornjeg i donjeg dijamantnog ruba glodalice "Pineapple Edge" također može učinkovito rezati ploče od karbonskih vlakana. Njezin duboki žlijeb za strugotine može odvesti puno topline rezanja ispuštanjem strugotina tijekom procesa rezanja, kako bi se izbjeglo oštećenje svojstava ploče od karbonskih vlakana.

01 Neprekidno duga vlakna

Značajke proizvoda:Najčešći oblik proizvoda proizvođača karbonskih vlakana, snop se sastoji od tisuća monofilamenata, koji su podijeljeni u tri vrste prema metodi uvijanja: NT (nikad uvijeni, neuvijeni), UT (neuvijeni, neuvijeni), TT ili ST (uvijeni, uvijeni), od kojih je NT najčešće korišteno karbonsko vlakno.

Glavna primjena:Uglavnom se koristi za kompozitne materijale kao što su CFRP, CFRTP ili C/C kompozitni materijali, a područja primjene uključuju opremu za zrakoplove/svemirsku opremu, sportsku robu i dijelove industrijske opreme.

02 Pređa od rezanih vlakana

Značajke proizvoda:kratka vlaknasta pređa za kratko, pređe ispredene od kratkih ugljičnih vlakana, kao što su ugljična vlakna opće namjene na bazi smole, obično su proizvodi u obliku kratkih vlakana.

Glavne upotrebe:toplinskoizolacijski materijali, materijali protiv trenja, C/C kompozitni dijelovi itd.

03 Tkanina od karbonskih vlakana

Značajke proizvoda:Izrađena je od kontinuiranih karbonskih vlakana ili ispredenih karbonskih vlakana. Prema metodi tkanja, tkanine od karbonskih vlakana mogu se podijeliti na tkane tkanine, pletene tkanine i netkane tkanine. Trenutno su tkanine od karbonskih vlakana obično tkane tkanine.

Glavna primjena:Isto kao i kontinuirana karbonska vlakna, uglavnom se koriste u kompozitnim materijalima kao što su CFRP, CFRTP ili C/C kompozitni materijali, a područja primjene uključuju zrakoplovnu/zrakoplovnu opremu, sportsku robu i dijelove industrijske opreme.

04 Pleteni remen od karbonskih vlakana

Značajke proizvoda:Pripada vrsti tkanine od karbonskih vlakana, koja je također tkana od kontinuirane karbonske vlakna ili pređe od karbonskih vlakana.

Glavna upotreba:Uglavnom se koristi za ojačavajuće materijale na bazi smole, posebno za proizvodnju i obradu cjevastih proizvoda.

05 Sjeckana karbonska vlakna

Značajke proizvoda:Za razliku od koncepta predene pređe od karbonskih vlakana, obično se priprema od kontinuiranih karbonskih vlakana putem sjeckane obrade, a sjeckana duljina vlakana može se rezati prema potrebama kupca.

Glavne upotrebe:Obično se koristi kao mješavina plastike, smola, cementa itd., miješanjem u matricu mogu se poboljšati mehanička svojstva, otpornost na habanje, električna vodljivost i otpornost na toplinu; posljednjih godina, ojačavajuća vlakna u 3D printanju kompozita od karbonskih vlakana uglavnom su sjeckana karbonska vlakna.

06 Brušenje karbonskih vlakana

Značajke proizvoda:Budući da je karbonska vlakna krhki materijal, nakon mljevenja, odnosno mljevenja karbonskih vlakana, može se pripremiti u prah od karbonskih vlakana.

Glavna primjena:slično sjeckanim ugljičnim vlaknima, ali se rijetko koristi u cementnoj armaturi; obično se koristi kao spoj plastike, smole, gume itd. za poboljšanje mehaničkih svojstava, otpornosti na habanje, električne vodljivosti i otpornosti na toplinu matrice.

07 Prostirka od karbonskih vlakana

Značajke proizvoda:Glavni oblik je filc ili paspartu. Prvo se kratka vlakna slažu mehaničkim grebenanjem i drugim metodama, a zatim se pripremaju bušenjem iglom; poznata je i kao netkana tkanina od karbonskih vlakana, pripada vrsti tkane tkanine od karbonskih vlakana.Glavne upotrebe:toplinskoizolacijski materijali, oblikovane podloge od toplinskoizolacijskih materijala, zaštitni slojevi otporni na toplinu i podloge od slojeva otpornih na koroziju itd.

08 Papir od karbonskih vlakana

Značajke proizvoda:Izrađuje se od karbonskih vlakana suhim ili mokrim postupkom proizvodnje papira.

Glavne upotrebe:antistatičke ploče, elektrode, konusi zvučnika i grijaće ploče; vruće primjene u posljednjih nekoliko godina su novi materijali za katode baterija vozila itd.

09 Prepreg od karbonskih vlakana

Značajke proizvoda:poluotvrdnuti međumaterijal izrađen od termoreaktivne smole impregnirane ugljičnim vlaknima, koji ima izvrsna mehanička svojstva i široko se koristi; širina preprega od ugljičnih vlakana ovisi o veličini opreme za obradu, a uobičajene specifikacije uključuju prepreg materijal širine 300 mm, 600 mm i 1000 mm.

Glavna primjena:zrakoplovna/zrakoplovna oprema, sportska roba i industrijska oprema itd.

010 kompozitni materijal od karbonskih vlakana

Značajke proizvoda:Materijal za injekcijsko prešanje izrađen od termoplastične ili termoreaktivne smole pomiješane s ugljičnim vlaknima, smjesi se dodaju razni aditivi i sjeckana vlakna, a zatim se podvrgava procesu miješanja.

Glavna primjena:Oslanjajući se na izvrsnu električnu vodljivost materijala, visoku krutost i male težine, uglavnom se koristi u kućištima opreme i drugim proizvodima.

Također proizvodimodirektnog rovinga od stakloplastike,prostirke od stakloplastike, mreža od stakloplastike, itkani roving od stakloplastike.

Kontaktirajte nas:
Broj telefona: +8615823184699
Broj telefona: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com