Углеродное волокно является волокнистым материалом с содержанием углерода более чем на 95%. Он обладает отличными механическими, химическими, электрическими и другими превосходными свойствами. Это «король новых материалов» и стратегический материал, которым не хватает военного и гражданского развития. Известный как «черное золото».
Производственная линия углеродного волокна заключается в следующем:
Как делается тонкое углеродное волокно?
Технология производства углеродного волокна разработала до сих пор и повзрослела. Благодаря непрерывному развитию составных материалов из углеродного волокна он все больше и больше пользуется всеми проходами жизни, особенно сильным ростом авиации, автомобилей, железнодорожных лопастей и т. Д., А также ее вождением, развитие отрасли углеродных волокон. Полем Перспективы еще шире.
Цепочка промышленности углеродного волокна может быть разделена на восходящее и ниже по течению. Вверх по течению обычно относится к производству материалов, специфичных для углеродного волокна; Вниз по течению обычно относится к производству компонентов применения углеродного волокна. Компании, находящиеся между Upstream и Downstream, могут думать о них как о поставщиках оборудования в процессе производства углеродного волокна. Как показано на рисунке:
Весь процесс от необработанного шелкового до углеродного волокна выше цепочки отрасли углеродного волокна должен проходить такие процессы, как окислительные печи, карбонизация печи, печи с графитизацией, обработка поверхности и размеры. В структуре волокна преобладает углеродное волокно.
Вверх по течению цепочки отрасли углеродного волокна принадлежит нефтехимической промышленности, а акрилонитрил в основном получается посредством переработки сырой нефти, растрескивания, окисления аммиака и т. Д.; Полиакрилонитриловое волокно предшественника, углеродное волокно получают путем окисления и карбонизации волокна-предшественника, а композитный материал из углеродного волокна получают путем обработки углеродного волокна и высококачественной смолы для удовлетворения требований применения.
Процесс производства углеродного волокна в основном включает в себя чертеж, составление, стабилизацию, карбонизацию и графитизацию. Как показано на рисунке:
Рисунок:Это первый шаг в производственном процессе углеродного волокна. В основном он разделяет сырье на волокна, что является физическим изменением. Во время этого процесса массопередача и теплопередача между вращающейся жидкостью и коагуляционной жидкостью и, наконец, осадки на сковороде. Филиалы образуют гелевую структуру.
Составление:Требуется температура от 100 до 300 градусов для работы в сочетании с эффектом растягивания ориентированных волокон. Это также ключевой шаг в высоком модуле, высоком подкреплении, уплотнении и уточнении волокон.
Стабильность:Термопластичная линейная макромолекулярная цепь трансформируется в непластическую термостойкую трапециевидную структуру методом нагрева и окисления при 400 градусах, так что она не мельсирует и не является неоплачиваемым при высокой температуре, поддержает форму волокна и и не является нерешительным. Термодинамика находится в стабильном состоянии.
Карбонизация:Необходимо вывести без углеродных элементов в PAN при температуре от 1000 до 2000 градусов и, наконец, генерировать углеродные волокна с турбостратической графитовой структурой с содержанием углерода более 90%.
Графитизация: требуется температура от 2000 до 3000 градусов для преобразования аморфных и турбостратических карбонизированных материалов в трехмерные графитовые структуры, что является основной технической мерой для улучшения модуля углеродных волокон.
Подробный процесс углеродного волокна от процесса производства необработанного шелка до готового продукта заключается в том, что шелк из сковороды производится предыдущим процессом производства необработанного шелка. После предварительного выброса влажным теплом проволочного подачи, он последовательно переносится в печь перед окислением машиной для чертежа. После выпечки при различных температурах градиента в группе до окисления печи образуются окисленные волокна, то есть предварительно окисленные волокна; Предварительно окисленные волокна образуются в углеродные волокна после прохождения через среднюю температурную и высокотемпературную карбонизационную печи; Затем углеродные волокна подвергаются окончательной обработке поверхности, размерам, сушке и другим процессам для получения продуктов углеродного волокна. Полем Весь процесс непрерывного кормления проволоки и точного управления, небольшая проблема в любом процессе повлияет на стабильное производство и качество конечного продукта углеродного волокна. Производство углеродного волокна имеет длинный процесс, многие технические ключевые моменты и высокие производственные барьеры. Это интеграция нескольких дисциплин и технологий.
Выше приведено производство углеродного волокна, давайте посмотрим на то, как используется ткань углеродного волокна!
Обработка изделия из углеродного волокна
1. Резка
Предугад выводится из холодного хранения при минусе 18 градусов. После пробуждения первым шагом является точное разрезание материала в соответствии с диаграммой материала на автоматической режущей машине.
2. Молотка
Второй шаг - проложить преподрег на инструмент укладки и проложить разные слои в соответствии с требованиями конструкции. Все процессы выполняются под лазерным позиционированием.
3. Формирование
Благодаря автоматическому роботу управляемости предварительно отправляется на формовочную машину для формования сжатия.
4. Резка
После формирования заготовка отправляется на рабочую станцию режущего робота на четвертый этап резки и выверга, чтобы обеспечить точность размерных заготовки. Этот процесс также может работать на ЧПУ.
5. Очистка
Пятый шаг состоит в том, чтобы выполнить чистку сухого льда на станции очистки, чтобы удалить агент высвобождения, что удобно для последующего процесса покрытия клея.
6. клей
Шестой шаг - применять структурный клей на станции робота. Положение клея, скорость клей и выход клей точно отрегулированы. Часть соединения с металлическими деталями прикована, которая проводится на заклепки.
7. Ассамблея проверка
После применения клея внутренние и внешние панели собираются. После того, как клей вылечивается, обнаружение синего света выполняется, чтобы обеспечить точность размерных нагрузок, точек, линий и поверхностей.
Углеродное волокно труднее обработать
Углеродное волокно имеет как сильную прочность на растяжение углеродных материалов, так и мягкую обработанность волокон. Углеродное волокно - это новый материал с превосходными механическими свойствами. Возьмите углеродное волокно и нашу общую сталь В качестве примера, прочность углеродного волокна составляет от 400 до 800 МПа, в то время как прочность обычной стали составляет от 200 до 500 МПа. Глядя на выносливость, углеродное волокно и сталь в основном похожи, и нет очевидной разницы.
Углеродное волокно имеет более высокую прочность и более легкий вес, поэтому углеродное волокно можно назвать королем новых материалов. Из -за этого преимущества при обработке композитов, усиленных углеродным волокном (CFRP), матрица и волокна имеют сложные внутренние взаимодействия, что отличает их физические свойства от свойств металлов. Плотность CFRP намного меньше, чем у металлов, в то время как сила больше, чем у большинства металлов. Из-за неоднородности CFRP, вытягивание волокна или отряда матричного волокна часто происходит во время обработки; CFRP обладает высокой теплостойкостью и изнашивает сопротивление, что делает его более требовательным к оборудованию во время обработки, поэтому в производственном процессе генерируется большое количество режущего тепла, что более серьезно для износа оборудования.
В то же время, с непрерывным расширением полей применения, требования становятся все более и более деликатными, а требования к применимости материалов и требования к качеству для CFRP становятся все более и более строгими, что также вызывает стоимость обработки. подняться.
Обработка доски углеродного волокна
После того, как плата из углеродного волокна вылечена и сформирована, после обработки, такая как резка и бурение для точных требований или потребностей в сборе. В тех же условиях, таких как параметры процесса резки и глубину резки, выбор инструментов и упражнений различных материалов, размеры и формы будут иметь очень разные эффекты. В то же время, такие факторы, как сила, направление, время и температура инструментов и упражнений, также будут влиять на результаты обработки.
В процессе постобработки попробуйте выбрать острый инструмент с алмазным покрытием и сплошной карбид. Устойчивость к износу инструмента и сама бурового бита определяет качество обработки и срок службы инструмента. Если инструмент и бурильный бит недостаточно острый или не используются неправильно, он не только ускорит износ, увеличивает стоимость обработки продукта, но и нанесет ущерб пластине, влияя на форму и размер пластины и Стабильность размеров отверстий и канавок на тарелке. Вызывает многослойное разрыв материала или даже блок -коллапс, что приводит к удалению всей платы.
При бурениилисты углеродных волокон, чем быстрее скорость, тем лучше эффект. При выборе буровых битов уникальная конструкция кончиля бурового наконечника PCD8 Beat Edge Bit является более подходящей для листов углеродного волокна, что может лучше проникнуть в листы углеродных волокон и снизить риск расслоения.
При резке толстых листов углеродного волокна рекомендуется использовать сжатие с компрессионным фрезом с обоюдоострным обоюдоостром с левой и правой спиральной границей. Эта резкая режущая кромка имеет как верхнюю, так и нижнюю спиральную кончику, чтобы сбалансировать осевую силу инструмента вверх и вниз во время резки. , чтобы гарантировать, что результирующая сила резки направлена на внутреннюю сторону материала, чтобы получить стабильные условия резки и подавлять возникновение расслоения материала. Дизайн верхнего и нижнего бриллиантового края маршрутизатора «ананаса края» также может эффективно разрезать листы углеродных волокон. Его глубокая фишковая флейта может убрать много режущего тепла в результате сброса чипсов в процессе резки, чтобы избежать повреждения углеродного волокна. Листовые свойства.
01 Непрерывное длинное волокно
Особенности продукта:Наиболее распространенная форма продукта производителей углеродного волокна, пакет состоит из тысяч монофиламентов, которые делятся на три типа в соответствии с методом скручивания: NT (никогда не искаженные, не раскручиваемые), UT (Unwhisted, Unwisteed), TT или ST ( Скрученные, искаженные), из которого NT является наиболее часто используемым углеродным волокном.
Основное приложение:В основном используются для композитных материалов, таких как CFRP, CFRTP или C/C, композитные материалы, а поля применения включают самолет/аэрокосмическое оборудование, спортивные товары и детали промышленного оборудования.
02 Основная волокна
Особенности продукта:Короткие волокно-пряжи для коротких нитей, вращающихся из коротких углеродных волокон, таких как углеродные волокна на основе общего назначения, обычно представляют собой продукты в виде коротких волокон.
Основное использование:теплоизоляционные материалы, антифриционные материалы, композитные детали C/C и т. Д.
03 Ткань углеродного волокна
Особенности продукта:Он изготовлен из непрерывного углеродного волокна или углеродного волокна. Согласно методу ткачества, ткани углеродного волокна можно разделить на тканые ткани, вязаные ткани и нетканые ткани. В настоящее время ткани из углеродного волокна обычно представляют собой тканые ткани.
Основное приложение:То же самое, что и непрерывное углеродное волокно, в основном используемые в композитных материалах, таких как композитные материалы CFRP, CFRTP или C/C, и поля применения включают самолет/аэрокосмическое оборудование, спортивные товары и детали промышленного оборудования.
04 Плетентованное ремень углеродного волокна
Особенности продукта:Он принадлежит своего рода ткани углеродного волокна, которая также соткана из непрерывной углеродной волокна или углеродного волокна.
Основное использование:В основном используется для арматурных материалов на основе смолы, особенно для производства и обработки трубчатых продуктов.
05 нарезанное углеродное волокно
Особенности продукта:В отличие от концепции ружья углеродного волокна, она обычно готовится из непрерывной углеродной волокна за счет нарезанной обработки, а нарезанная длина волокна может быть сокращена в соответствии с потребностями клиента.
Основное использование:Обычно используется в качестве смесь пластмасс, смол, цемента и т. Д., Путем смешивания в матрицу можно улучшить механические свойства, стойкость к износу, электрическая проводимость и теплостойкость; В последние годы армирующие волокна в 3D -печатных композитах углеродного волокна в основном нарезанные углеродные волокна. основной.
06 шлифовального углеродного волокна
Особенности продукта:Поскольку углеродное волокно является хрупким материалом, его можно приготовить в порошкообразное углеродное волокно после измельчения, то есть измельчение углеродного волокна.
Основное приложение:Подобно нарезанному углеродному волокну, но редко используется в усилении цемента; Обычно используется в качестве соединения пластика, смолы, резины и т. Д. Для улучшения механических свойств, устойчивости к износу, электрической проводимости и термостойкости матрицы.
07 коврик из углеродного волокна
Особенности продукта:Основная форма ощущается или коврик. Во -первых, короткие волокна наслоины механическим кардином и другими методами, а затем приготовлены путем удара игл; Также известная как нетканая ткань из углеродного волокна, она принадлежит своего рода ткани из углеродного волокна.Основное использование:Теплоизоляционные материалы, формованные теплоизоляционные подложки, теплостойкие защитные слои и коррозионные подложки слоя и т. Д.
08 бумага из углеродного волокна
