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 procesa proizvodnje karbonskih vlakana do sada se razvila i sazrela. Uz kontinuirani razvoj kompozitnih materijala od ugljičnih vlakana, sve više i više ga favoriziraju svi slojevi života, posebno snažan rast zrakoplovstva, automobila, željeznica, vjetroelektrana, itd. i njegov pokretački učinak, razvoj industrije ugljičnih vlakana . Izgledi su još širi.
Lanac industrije ugljičnih vlakana može se podijeliti na uzvodno i nizvodno. Upstream se obično odnosi na proizvodnju materijala specifičnih za karbonska vlakna; nizvodno se obično odnosi na proizvodnju komponenti za primjenu ugljičnih vlakana. Tvrtke između uzvodnog i nizvodnog mogu o njima razmišljati kao o dobavljačima opreme u procesu proizvodnje karbonskih vlakana. Kao što je prikazano na slici:
Cijeli proces od sirove svile do ugljičnih vlakana uzvodno od lanca industrije ugljičnih vlakana treba 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 od lanca industrije ugljičnih vlakana pripada petrokemijskoj industriji, a akrilonitril se uglavnom dobiva rafiniranjem sirove nafte, krekiranjem, oksidacijom amonijaka itd.; Poliakrilonitrilna prekursorska vlakna, ugljična vlakna se dobivaju prethodnom oksidacijom i karbonizacijom prekursorskih vlakana, a kompozitni materijal od ugljičnih vlakana dobiva se preradom ugljičnih vlakana i visokokvalitetne smole kako bi se zadovoljili zahtjevi primjene.
Proces proizvodnje ugljičnih 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 razdvaja sirovine u vlakna, što je fizička promjena. Tijekom ovog procesa dolazi do prijenosa mase i topline između tekućine za predenje i tekućine za zgrušavanje, te konačno taloženja PAN-a. Filamenti tvore strukturu gela.
Izrada nacrta:zahtijeva temperaturu od 100 do 300 stupnjeva kako bi djelovao u kombinaciji s učinkom rastezanja usmjerenih vlakana. To je također ključni korak u visokom modulu, visokom ojačanju, zgušnjavanju i profinjenju PAN vlakana.
Stabilnost:Termoplastični PAN linearni makromolekularni lanac se metodom zagrijavanja i oksidacije na 400 stupnjeva transformira u neplastičnu trapezoidnu strukturu otpornu na toplinu, tako da je netaljiv i nezapaljiv na visokoj temperaturi, zadržavajući oblik vlakana, i termodinamika je u stabilnom stanju.
Pougljenjivanje:Potrebno je istisnuti neugljične elemente u PAN-u na temperaturi od 1.000 do 2.000 stupnjeva, te konačno generirati karbonska vlakna s turbostratnom grafitnom strukturom s udjelom ugljika većim od 90%.
Grafitizacija: Za pretvorbu 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 karbonskih vlakana od procesa proizvodnje sirove svile do gotovog proizvoda je da se PAN sirova svila proizvodi prethodnim procesom proizvodnje sirove svile. Nakon predizvlačenja mokrom toplinom dodavača žice, stroj za izvlačenje se uzastopno prenosi u peć za predoksidaciju. Nakon pečenja na različitim gradijentnim temperaturama u skupini predoksidacijske peći, formiraju se oksidirana vlakna, odnosno prethodno oksidirana vlakna; prethodno oksidirana vlakna se oblikuju u karbonska vlakna nakon prolaska kroz peći za karbonizaciju na srednjoj i visokoj temperaturi; ugljična vlakna se zatim podvrgavaju konačnoj površinskoj obradi, dimenzioniranju, sušenju i drugim procesima kako bi se dobili proizvodi od ugljičnih 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 tijek procesa, mnogo tehničkih ključnih točaka 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!
Prerada proizvoda od karbonskih vlakana
1. Rezanje
Prepreg se vadi iz hladnjače 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 provode pod laserskim pozicioniranjem.
3. Formiranje
Putem robota za automatizirano rukovanje, predforma se šalje u stroj za kalupljenje za kompresijsko kalupljenje.
4. Rezanje
Nakon oblikovanja, obradak se šalje na radnu stanicu robota za rezanje na četvrti korak rezanja i skidanja ivica kako bi se osigurala točnost dimenzija izratka. Ovaj proces se također može izvoditi na CNC-u.
5. Čišćenje
Peti korak je izvođenje čišćenja suhim ledom na stanici za čišćenje kako bi se uklonilo sredstvo za odvajanje, što je prikladno za kasniji proces nanošenja ljepila.
6. Ljepilo
Šesti korak je nanošenje strukturalnog ljepila na stanici robota za lijepljenje. Položaj lijepljenja, brzina ljepila i izlaz ljepila su točno podešeni. Dio veze s metalnim dijelovima je zakivan, što se izvodi na stanici za zakivanje.
7. Pregled montaže
Nakon nanošenja ljepila, unutarnja i vanjska ploča se sklapaju. Nakon što se ljepilo stvrdne, provodi se detekcija plavog svjetla kako bi se osigurala točnost dimenzija ključanica, točaka, linija i površina.
Karbonska vlakna je teže obraditi
Ugljična vlakna imaju i jaku vlačnu čvrstoću ugljičnih materijala i meku mogućnost obrade vlakana. Karbonska vlakna novi su materijal izvrsnih mehaničkih svojstava. Uzmimo ugljična vlakna i naš uobičajeni čelik kao primjer, čvrstoća ugljičnih vlakana je oko 400 do 800 MPa, dok je čvrstoća običnog čelika 200 do 500 MPa. Gledajući čvrstoću, karbonska 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 ove prednosti, tijekom obrade kompozita ojačanih ugljičnim vlaknima (CFRP), matrica i vlakna imaju složene unutarnje interakcije, zbog čega se njihova fizička svojstva razlikuju od onih metala. Gustoća CFRP-a mnogo je manja od gustoće metala, dok je čvrstoća veća od većine metala. Zbog nehomogenosti CFRP-a, tijekom obrade često dolazi do izvlačenja vlakana ili odvajanja matričnih vlakana; CFRP ima visoku otpornost na toplinu i otpornost na habanje, što ga čini zahtjevnijim za opremu tijekom obrade, tako da se u procesu proizvodnje stvara velika količina topline rezanja, što je ozbiljnije za trošenje opreme.
Istovremeno, uz kontinuirano širenje područja njegove primjene, zahtjevi postaju sve delikatniji, a zahtjevi za primjenjivošću materijala i zahtjevi kvalitete za CFRP postaju sve stroži, što također uzrokuje troškove obrade. ustati.
Obrada ploča od karbonskih vlakana
Nakon što se ploča od ugljičnih vlakana stvrdne i oblikuje, potrebna je naknadna obrada kao što je rezanje i bušenje radi zahtjeva preciznosti ili potrebe sklapanja. Pod istim uvjetima kao što su parametri procesa rezanja i dubina rezanja, odabir alata i svrdla od različitih materijala, veličina i oblika imat će vrlo različite učinke. U isto vrijeme, čimbenici kao što su snaga, smjer, vrijeme i temperatura alata i svrdla također će utjecati na rezultate obrade.
U postupku naknadne obrade pokušajte odabrati oštar alat s dijamantnim premazom i svrdlo od tvrdog metala. Otpornost na habanje alata i samog svrdla određuje kvalitetu obrade i vijek trajanja alata. Ako alat i svrdlo nisu dovoljno oštri ili se nepravilno koriste, to ne samo da će ubrzati trošenje i kidanje, povećati troškove obrade proizvoda, već će također uzrokovati oštećenje ploče, utječući na oblik i veličinu ploče i stabilnost dimenzija rupa i utora na ploči. Uzrokuje slojevito kidanje materijala ili čak kolaps bloka, što dovodi do pucanja cijele ploče.
Prilikom bušenjaploče od karbonskih vlakana, što je veća brzina, to je bolji učinak. U odabiru svrdla, jedinstveni dizajn vrha svrdla PCD8 svrdla s čeonim rubom prikladniji je za listove od ugljičnih vlakana, koji mogu bolje prodrijeti u listove od ugljičnih vlakana i smanjiti rizik od raslojavanja.
Prilikom rezanja debelih listova od karbonskih vlakana, preporuča se koristiti dvosjeklo kompresijsko glodalo s lijevim i desnim spiralnim rubom. Ova oštra rezna oštrica ima i gornji i donji spiralni vrh za balansiranje aksijalne sile alata gore i dolje tijekom rezanja. , kako bi se osiguralo da rezultantna sila rezanja bude usmjerena na unutarnju stranu materijala, kako bi se dobili stabilni uvjeti rezanja i spriječila pojava raslojavanja materijala. Dizajn gornjih i donjih rubova u obliku dijamanta glodalice "Pineapple Edge" također može učinkovito rezati ploče od karbonskih vlakana. Njegova duboka žljeb za strugotinu može oduzeti puno topline rezanja kroz ispuštanje strugotine tijekom procesa rezanja, kako bi se izbjeglo oštećenje karbonskih vlakana. svojstva lista.
01 Kontinuirano dugo vlakno
Značajke proizvoda:Najčešći oblik proizvoda proizvođača karbonskih vlakana, snop se sastoji od tisuća monofilamenata, koji su podijeljeni u tri vrste prema metodi upredanja: NT (Never Twisted, neupleteni), UT (Untwisted, neupleteni), TT ili ST ( Twisted, twisted), 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 zrakoplovnu/zrakoplovnu opremu, sportsku opremu i dijelove industrijske opreme.
02 Pređa od rezanih vlakana
Značajke proizvoda:pređa kratkih vlakana za kratka, pređa ispredena od kratkih karbonskih vlakana, kao što su karbonska vlakna opće namjene na bazi smole, obično su proizvodi u obliku kratkih vlakana.
Glavne namjene:materijali za toplinsku izolaciju, materijali protiv trenja, C/C kompozitni dijelovi itd.
03 Tkanina od karbonskih vlakana
Značajke proizvoda:Izrađen je od kontinuiranog ugljičnog vlakna ili pređe od ugljičnog vlakna. Prema načinu tkanja, tkanine od karbonskih vlakana mogu se podijeliti na tkanine, pletene tkanine i netkane tkanine. Trenutno su tkanine od karbonskih vlakana obično tkane tkanine.
Glavna primjena:Isto kao i kontinuirana ugljična 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 opremu i dijelove industrijske opreme.
04 Pleteni pojas od karbonskih vlakana
Značajke proizvoda:Pripada vrsti tkanine od ugljičnih vlakana, koja je također tkana od neprekinute pređe od ugljičnih vlakana ili ugljičnih vlakana.
Glavna upotreba:Uglavnom se koristi za materijale za ojačanje na bazi smole, posebno za proizvodnju i obradu cjevastih proizvoda.
05 Sjeckana karbonska vlakna
Značajke proizvoda:Za razliku od koncepta pređe od ugljičnih vlakana, ona se obično priprema od kontinuiranih ugljičnih vlakana kroz nasjeckanu obradu, a nasjeckana duljina vlakna može se rezati prema potrebama kupca.
Glavne namjene:Obično se koristi kao mješavina plastike, smola, cementa itd., miješanjem u matricu mogu se poboljšati mehanička svojstva, otpornost na trošenje, električna vodljivost i otpornost na toplinu; u posljednjih nekoliko godina, vlakna za ojačanje u 3D ispisu kompozita od karbonskih vlakana uglavnom su usitnjena karbonska vlakna. glavni.
06 Brušenje karbonskih vlakana
Značajke proizvoda:Budući da je ugljično vlakno krti materijal, može se pripremiti u praškasti materijal od ugljičnog vlakna nakon mljevenja, odnosno mljevenja ugljičnog vlakna.
Glavna primjena:slično usitnjenim karbonskim vlaknima, ali se rijetko koristi u ojačanju cementa; obično se koristi kao spoj plastike, smole, gume itd. za poboljšanje mehaničkih svojstava, otpornosti na trošenje, električne vodljivosti i otpornosti na toplinu matrice.
07 Mat od karbonskih vlakana
Značajke proizvoda:Glavni oblik je filc ili mat. Najprije se kratka vlakna nanose mehaničkim grebanjem i drugim metodama, a zatim se pripremaju bušenjem iglom; također poznat kao netkana tkanina od karbonskih vlakana, pripada vrsti tkanine od karbonskih vlakana.Glavne namjene:toplinski izolacijski materijali, podloge od lijevanih toplinsko izolacijskih materijala, zaštitni slojevi otporni na toplinu i podloge slojeva otporne na koroziju, itd.
08 Papir od karbonskih vlakana
Značajke proizvoda:Priprema se od karbonskih vlakana suhim ili mokrim postupkom proizvodnje papira.
Glavne namjene:antistatičke ploče, elektrode, membrane zvučnika i grijaće ploče; vruće primjene posljednjih godina su novi katodni materijali baterija energetskih vozila, itd.
09 Prepreg od karbonskih vlakana
Značajke proizvoda:polustvrdnuti međumaterijal izrađen od termoreaktivne smole impregnirane ugljičnim vlaknima, koja ima izvrsna mehanička svojstva i široko se koristi; širina prepreg karbonskih vlakana ovisi o veličini opreme za obradu, a uobičajene specifikacije uključuju 300 mm, 600 mm i 1000 mm širine prepreg materijala.
Glavna primjena:zrakoplovna/zrakoplovna oprema, sportska oprema i industrijska oprema itd.
010 kompozitni materijal od karbonskih vlakana
Značajke proizvoda:Materijal za injekcijsko prešanje izrađen od termoplastične ili termoreaktivne smole pomiješan s ugljičnim vlaknima, smjesi se dodaju različiti aditivi i usitnjena vlakna, a zatim se podvrgava procesu kompaundiranja.
Glavna primjena:Oslanjajući se na izvrsnu električnu vodljivost materijala, visoku krutost i prednosti male težine, uglavnom se koristi u kućištima opreme i drugim proizvodima.
Također proizvodimofiberglass direct roving,prostirke od stakloplastike, mreža od stakloplastike, ifiberglass woven roving.
Kontaktirajte nas:
Broj telefona:+8615823184699
Broj telefona: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Vrijeme objave: 1. lipnja 2022
