Въглеродни влакна е материал от влакна със съдържание на въглерод над 95%. Той има отлични механични, химически, електрически и други отлични свойства. Това е „Кралят на новите материали“ и стратегически материал, който липсва във военното и гражданското развитие. Известен като „Черно злато“.
Производствената линия на въглеродните влакна е следната:
Как се прави стройното въглеродни влакна?
Технологията за производство на въглеродни влакна се е развила досега и е узряла. С непрекъснатото развитие на композитни материали от въглеродни влакна той е все по -предпочитан от всички сфери на живота, особено силният растеж на авиацията, автомобила, железопътната линия, остриетата на вятърната енергия и др . Перспективите са още по -широки.
Веригата от индустрията на въглеродните влакна може да бъде разделена на нагоре и надолу по течението. Upstream обикновено се отнася до производството на специфични за въглеродните влакна материали; Надолу по течението обикновено се отнася до производството на компоненти на прилагането на въглеродни влакна. Компаниите между нагоре и надолу по веригата могат да ги мислят за доставчици на оборудване в процеса на производство на въглеродни влакна. Както е показано на фигурата:
Целият процес от сурова коприна до въглеродни влакна нагоре от веригата на въглеродните влакна трябва да преминава през процеси като пещи за окисляване, пещи за карбонизация, пещи за графитизация, повърхностна обработка и оразмеряване. Структурата на влакната е доминирана от въглеродни влакна.
Нагоре по веригата на индустрията на въглеродните влакна принадлежи към нефтохимическата индустрия, а акрилонитрил се получава главно чрез рафиниране на суров нефт, напукване, окисляване на амоняк и др.; Полиакрилонитрил предшественик влакно, въглеродните влакна се получават чрез предварително окисляване и карбонизиране на предшественото влакно, а композитният материал от въглеродни влакна се получава чрез обработка на въглеродни влакна и висококачествена смола, за да отговаря на изискванията за приложение.
Производственият процес на въглеродни влакна включва главно рисуване, съставяне, стабилизация, карбонизация и графитизация. Както е показано на фигурата:
Рисуване:Това е първата стъпка в производствения процес на въглеродни влакна. Той разделя главно суровините на влакна, което е физическа промяна. По време на този процес преносът на масата и преноса на топлина между въртящата се течност и коагулационната течност и накрая утаяването на PAN. Нишките образуват гел структура.
Изготвяне:Изисква температура от 100 до 300 градуса, за да работи заедно с разтягащия ефект на ориентирани влакна. Освен това е ключова стъпка във високия модул, висока армировка, уплътняване и усъвършенстване на PAN влакната.
Стабилност:Линейната макромолекулна верига на термопластичния тиган се трансформира в непластична топлинна устойчива трапецовидна структура по метода на нагряване и окисляване при 400 градуса, така че да не се премахва и не замагьосва при висока температура, поддържайки формата на влакната и Термодинамиката е в стабилно състояние.
Карбонизация:Необходимо е да се изгонят невъглеродните елементи в PAN при температура от 1000 до 2000 градуса и накрая да се генерират въглеродни влакна с турбостратна графитна структура със съдържание на въглерод над 90%.
Графитизация: Тя изисква температура от 2000 до 3000 градуса за преобразуване на аморфни и турбостратни карбонизирани материали в триизмерни графитни структури, което е основната техническа мярка за подобряване на модула на въглеродните влакна.
Подробният процес на въглеродни влакна от процеса на производство на сурова коприна до готовия продукт е, че суровата коприна на тигана се произвежда от предишния процес на производство на сурова коприна. След предварително рисуване от влажната топлина на телената захранваща устройства, тя последователно се прехвърля в пещта за предварително окисляване от машината за рисуване. След като се изпече при различни градиентни температури в групата на пещта с предварително окисляване, се образуват окислени влакна, тоест предварително окислени влакна; Предварително окислените влакна се образуват във въглеродни влакна след преминаване през средни температурни и високотемпературни пещи за карбонизация; След това въглеродните влакна се подлагат на окончателно обработка на повърхността, оразмеряване, сушене и други процеси за получаване на продукти от въглеродни влакна. . Целият процес на непрекъснато хранене на тел и прецизен контрол, малък проблем във всеки процес ще повлияе на стабилното производство и качеството на крайния продукт от въглеродни влакна. Производството на въглеродни влакна има дълъг процесен поток, много технически ключови точки и високи производствени бариери. Това е интеграция на множество дисциплини и технологии.
Горното е производството на въглеродни влакна, нека да разгледаме как се използва тъкан от въглеродни влакна!
Обработка на продукти от въглеродни влакна
1. Рязане
Предварителното се изважда от студеното съхранение при минус 18 градуса. След пробуждането първата стъпка е точно да се изрежат материала според материала на автоматичната машина за рязане.
2. Павета
Втората стъпка е да се препредри върху инструмента за полагане и да полагате различни слоеве според изискванията за проектиране. Всички процеси се извършват под лазерно позициониране.
3. Формиране
Чрез автоматизиран робот за обработка, предварителната форма се изпраща до машината за формоване за компресиране на формоване.
4. Рязане
След формирането, детайлът се изпраща на работната станция за рязане на робота за четвъртата стъпка на рязане и обезщетение, за да се гарантира точността на размерите на детайла. Този процес може да се управлява и на CNC.
5. Почистване
Петата стъпка е да се извърши почистване на сух лед на почистващата станция, за да се отстрани освобождаващият агент, което е удобно за последващия процес на лепило.
6. Лепило
Шестата стъпка е да се приложи структурно лепило върху станцията за залепване на роботи. Позицията за залепване, скоростта на лепило и изходът на лепилото са точно коригирани. Част от връзката с металните части е нита, която се извършва на нитове.
7. Инспекция на сглобяване
След нанасянето на лепилото се сглобяват вътрешните и външните панели. След като лепилото се втвърди, се извършва откриване на синя светлина, за да се гарантира точността на размерите на ключовите отвори, точки, линии и повърхности.
Въглеродните влакна са по -трудни за обработка
Въглеродните влакна имат както силната якост на опън на въглеродните материали, така и меката обработка на влакната. Въглеродните влакна са нов материал с отлични механични свойства. Вземете въглеродни влакна и нашата обикновена стомана като пример, якостта на въглеродните влакна е около 400 до 800 MPa, докато силата на обикновената стомана е от 200 до 500 MPa. Гледайки здравина, въглеродните влакна и стоманата са основно сходни и няма очевидна разлика.
Въглеродните влакна имат по -висока якост и по -леко тегло, така че въглеродните влакна могат да се нарекат Кралят на новите материали. Поради това предимство, по време на обработката на композити, подсилени с въглеродни влакна (CFRP), матрицата и влакната имат сложни вътрешни взаимодействия, което прави техните физични свойства различни от тези на металите. Плътността на CFRP е много по -малка от тази на металите, докато якостта е по -голяма от повечето метали. Поради нехомогенността на CFRP, издърпването на влакна или отрядът на матричните влакна често се случва по време на обработката; CFRP има висока устойчивост на топлина и износва устойчивост, което го прави по -взискателно за оборудването по време на обработката, така че в производствения процес се генерира голямо количество топлина на рязане, което е по -сериозно за износване на оборудването.
В същото време, с непрекъснатото разширяване на своите полета за приложение, изискванията стават все по -деликатни, а изискванията за приложимостта на материалите и изискванията за качество на CFRP стават все по -строги, което също причинява разходите за обработка да се издигне.
Обработка на платка за въглеродни влакна
След като платката за въглеродни влакна се излекува и образува, за прецизно изисквания или нуждите на сглобяването е необходимо след обработката, като рязане и пробиване. При същите условия като параметри на процеса на рязане и дълбочина на рязане, избирането на инструменти и тренировки с различни материали, размери и форми ще има много различни ефекти. В същото време фактори като силата, посоката, времето и температурата на инструментите и тренировките също ще повлияят на резултатите от обработката.
В процеса на след обработка се опитайте да изберете остър инструмент с диамантено покритие и бит с твърд карбид. Устойчивостта на износване на инструмента и самата тренировка определя качеството на обработката и експлоатационния живот на инструмента. Ако инструментът и битът на свредлото не са достатъчно остри или се използват неправилно, той не само ще ускори износването, но и ще увеличи цената на обработката на продукта, но и ще причини повреда на плочата, като влияе върху формата и размера на плочата и Стабилност на размерите на дупките и канали на плочата. Причинява слоеното разкъсване на материала или дори блокиращ колапс, което води до бракуване на цялата дъска.
При пробиванелистове от въглеродни влакна, колкото по -бърза е скоростта, толкова по -добър е ефектът. При избора на свредла, уникалният дизайн на свредла на PCD8 Edge Edge бит е по -подходящ за листове от въглеродни влакна, които могат по -добре да проникнат в листовете от въглеродни влакна и да намалят риска от деламиниране.
При рязане на дебели листове от въглеродни влакна се препоръчва да се използва резачка за смилане на компресия с двойно острие с ляв и десен спирален ръб дизайн. Този остър режещ ръб има както горните, така и долните спирални накрайници, за да балансира аксиалната сила на инструмента нагоре и надолу по време на рязане. , за да се гарантира, че получената сила на рязане е насочена към вътрешната страна на материала, така че да се получат стабилни условия за рязане и да се потисне появата на забавяне на материала. Дизайнът на горните и долните диамантени ръбове на маршрутизатора "ананас на ръба" също може ефективно да реже листовете от въглеродни влакна. Неговата флейта на дълбокия чип може да отнеме много рязане на топлина през изпускането на чипове по време на процеса на рязане, така че да се избегне увреждане на въглеродните влакна. Свойства на листа.
01 Непрекъснато дълги влакна
Характеристики на продукта:Най -често срещаната продуктова форма на производители на въглеродни влакна, пакетът е съставен от хиляди монофиламенти, които са разделени на три вида според метода на усукване: nt (никога не е усукано, разтегнато), UT (разтегнати, непокрити), TT или ST ( Усукани, усукани), от които NT е най -често използваното въглеродни влакна.
Основно приложение:Използвани главно за композитни материали като CFRP, CFRTP или C/C композитни материали, а полетата за приложение включват самолети/аерокосмическо оборудване, спортни стоки и части за промишлено оборудване.
02 Прежда за основни влакна
Характеристики на продукта:Прежда с къси влакна за къси прежди, въртящи се от къси въглеродни влакна, като въглеродни влакна с общо предназначение, обикновено са продукти под формата на къси влакна.
Основни употреби:Материали за топлинна изолация, материали против фригиране, композитни части C/C и др.
03 плат от въглеродни влакна
Характеристики на продукта:Изработена е от непрекъснато въглеродни влакна или прежда, завъртяна от въглеродни влакна. Според метода на тъкане, тъканите от въглеродни влакна могат да бъдат разделени на тъкани тъкани, плетени тъкани и нетъкани тъкани. Понастоящем тъканите от въглеродни влакна обикновено са тъкани тъкани.
Основно приложение:Същото като непрекъснато въглеродни влакна, използвани главно в композитни материали като CFRP, CFRTP или C/C композитни материали, а полетата за приложение включват самолет/аерокосмическо оборудване, спортни стоки и части за индустриално оборудване.
04 План на въглеродните влакна сплетен колан
Характеристики на продукта:Той принадлежи към един вид тъкан от въглеродни влакна, който също е изтъкан от непрекъснато въглеродни влакна или прежда от въглеродни влакна.
Основна употреба:Използва се главно за подсилващи материали на базата на смола, особено за производството и обработката на тръбни продукти.
05 Нарязани въглеродни влакна
