Ogljikova vlakna je vlaknati material z vsebnostjo ogljika več kot 95 %. Ima odlične mehanske, kemične, električne in druge odlične lastnosti. Je »kralj novih materialov« in strateški material, ki ga vojaški in civilni razvoj pogreša. Znan kot "črno zlato".
Proizvodna linija ogljikovih vlaken je naslednja:
Kako je izdelana vitka ogljikova vlakna?
Tehnologija proizvodnega procesa ogljikovih vlaken se je doslej razvila in dozorela. Z nenehnim razvojem kompozitnih materialov iz ogljikovih vlaken so mu vedno bolj naklonjeni vsi sloji življenja, zlasti močna rast letalstva, avtomobilov, železnic, rezil vetrne elektrarne itd. in njegov pogonski učinek, razvoj industrije ogljikovih vlaken . Obeti so še širši.
Verigo industrije ogljikovih vlaken lahko razdelimo na gorvodno in nižje. Upstream se običajno nanaša na proizvodnjo materialov, specifičnih za ogljikova vlakna; nadaljnja proizvodnja se običajno nanaša na proizvodnjo aplikacijskih komponent iz ogljikovih vlaken. Podjetja v zgornjem in spodnjem delu verige si jih lahko predstavljajo kot ponudnike opreme v proizvodnem procesu ogljikovih vlaken. Kot je prikazano na sliki:
Celoten proces od surove svile do ogljikovih vlaken pred verigo industrije ogljikovih vlaken mora iti skozi procese, kot so oksidacijske peči, peči za karbonizacijo, peči za grafitizacijo, površinska obdelava in dimenzioniranje. V strukturi vlaken prevladujejo ogljikova vlakna.
Navzgor v verigi industrije ogljikovih vlaken pripada petrokemični industriji, akrilonitril pa se v glavnem pridobiva z rafiniranjem surove nafte, krekiranjem, oksidacijo amoniaka itd.; Poliakrilonitrilna predhodna vlakna, ogljikova vlakna se pridobijo s predoksidacijo in karbonizacijo predhodnih vlaken, kompozitni material iz ogljikovih vlaken pa se pridobi s predelavo ogljikovih vlaken in visokokakovostne smole, da ustreza zahtevam uporabe.
Proizvodni proces ogljikovih vlaken vključuje predvsem risanje, risanje, stabilizacijo, karbonizacijo in grafitizacijo. Kot je prikazano na sliki:
Risba:To je prvi korak v proizvodnem procesu ogljikovih vlaken. V glavnem loči surovine na vlakna, kar je fizična sprememba. Med tem postopkom pride do prenosa mase in prenosa toplote med predilno tekočino in koagulacijsko tekočino ter končno do obarjanja PAN. Filamenti tvorijo strukturo gela.
Osnutek:zahteva temperaturo od 100 do 300 stopinj za delovanje v povezavi z razteznim učinkom usmerjenih vlaken. Je tudi ključni korak pri visokem modulu, visoki ojačitvi, zgostitvi in prečiščevanju vlaken PAN.
Stabilnost:Termoplastična linearna makromolekularna veriga PAN se z metodo segrevanja in oksidacije pri 400 stopinjah pretvori v neplastično toplotno odporno trapezoidno strukturo, tako da se pri visoki temperaturi ne tali in ni vnetljiva, ohranja obliko vlaken in termodinamika je v stabilnem stanju.
Karbonizacija:V PAN je treba pri temperaturi od 1000 do 2000 stopinj izriniti neogljikove elemente in na koncu ustvariti ogljikova vlakna s turbostratno grafitno strukturo z vsebnostjo ogljika več kot 90 %.
Grafitizacija: Za pretvorbo amorfnih in turbostratnih karboniziranih materialov v tridimenzionalne grafitne strukture je potrebna temperatura od 2000 do 3000 stopinj, kar je glavni tehnični ukrep za izboljšanje modula ogljikovih vlaken.
Podroben postopek ogljikovih vlaken od postopka proizvodnje surove svile do končnega izdelka je, da se surova svila PAN proizvaja s predhodnim postopkom proizvodnje surove svile. Po predhodnem vlečenju z mokro toploto podajalnika žice se vlečeni stroj zaporedoma prenese v predoksidacijsko peč. Po pečenju pri različnih gradientnih temperaturah v skupini predoksidacijske peči nastanejo oksidirana vlakna, to je predoksidirana vlakna; predhodno oksidirana vlakna se oblikujejo v ogljikova vlakna po prehodu skozi srednjetemperaturne in visokotemperaturne karbonizacijske peči; ogljikova vlakna so nato podvržena končni površinski obdelavi, dimenzioniranju, sušenju in drugim postopkom, da dobimo izdelke iz ogljikovih vlaken. . Celoten proces neprekinjenega podajanja žice in natančnega nadzora, majhna težava v katerem koli procesu bo vplivala na stabilno proizvodnjo in kakovost končnega izdelka iz ogljikovih vlaken. Proizvodnja ogljikovih vlaken ima dolg potek procesa, številne tehnične ključne točke in visoke proizvodne ovire. Gre za integracijo več disciplin in tehnologij.
Zgoraj je proizvodnja ogljikovih vlaken, poglejmo, kako se uporablja tkanina iz ogljikovih vlaken!
Predelava blaga iz ogljikovih vlaken
1. Rezanje
Prepreg vzamemo iz hladilnice pri minus 18 stopinjah. Po prebujanju je prvi korak natančno rezanje materiala v skladu z diagramom materiala na avtomatskem rezalnem stroju.
2. Tlakovanje
Drugi korak je polaganje preprega na orodje za polaganje in polaganje različnih plasti v skladu z zahtevami načrtovanja. Vsi procesi se izvajajo z laserskim pozicioniranjem.
3. Oblikovanje
Prek robota za avtomatizirano rokovanje se predoblika pošlje v stroj za stiskanje.
4. Rezanje
Po oblikovanju se obdelovanec pošlje na delovno postajo rezalnega robota za četrti korak rezanja in odstranjevanja robov, da se zagotovi dimenzijska natančnost obdelovanca. Ta postopek je mogoče izvajati tudi na CNC.
5. Čiščenje
Peti korak je čiščenje s suhim ledom na čistilni postaji za odstranitev ločilnega sredstva, kar je primerno za nadaljnji postopek nanosa lepila.
6. Lepilo
Šesti korak je nanos strukturnega lepila na lepilni robotski postaji. Položaj lepljenja, hitrost lepila in izhod lepila so natančno nastavljeni. Del povezave s kovinskimi deli je zakovičen, kar se izvede na kovičilni postaji.
7. Pregled montaže
Po nanosu lepila se notranja in zunanja plošča sestavi. Ko se lepilo strdi, se izvede zaznavanje modre svetlobe, da se zagotovi natančnost dimenzij ključavnic, točk, linij in površin.
Ogljikova vlakna je težje obdelati
Ogljikova vlakna imajo visoko natezno trdnost ogljikovih materialov in mehko obdelavo vlaken. Ogljikova vlakna so nov material z odličnimi mehanskimi lastnostmi. Vzemimo za primer ogljikova vlakna in naše običajno jeklo, trdnost ogljikovih vlaken je okoli 400 do 800 MPa, medtem ko je trdnost navadnega jekla 200 do 500 MPa. Kar zadeva žilavost, sta si ogljikova vlakna in jeklo v osnovi podobna in ni očitne razlike.
Ogljikova vlakna imajo večjo trdnost in manjšo težo, zato jih lahko imenujemo kralj novih materialov. Zaradi te prednosti imajo med predelavo kompozitov, ojačanih z ogljikovimi vlakni (CFRP), matriko in vlakna zapletene notranje interakcije, zaradi česar se njihove fizikalne lastnosti razlikujejo od lastnosti kovin. Gostota CFRP je veliko manjša od gostote kovin, medtem ko je trdnost večja od večine kovin. Zaradi nehomogenosti CFRP se med obdelavo pogosto pojavi izvlečenje vlaken ali matrično vlakno; CFRP ima visoko toplotno odpornost in odpornost proti obrabi, zaradi česar je bolj zahteven za opremo med obdelavo, zato se v proizvodnem procesu ustvari velika količina rezalne toplote, kar je resnejše za obrabo opreme.
Hkrati z nenehnim širjenjem področij uporabe postajajo zahteve vse bolj občutljive, zahteve glede uporabnosti materialov in zahteve glede kakovosti CFRP pa vse strožje, kar povzroča tudi stroške predelave. dvigniti se.
Obdelava plošč iz karbonskih vlaken
Ko je plošča iz ogljikovih vlaken utrjena in oblikovana, je potrebna naknadna obdelava, kot sta rezanje in vrtanje, zaradi zahtev glede natančnosti ali potreb po sestavljanju. Pri enakih pogojih, kot so parametri postopka rezanja in globina reza, bo imela izbira orodij in svedrov iz različnih materialov, velikosti in oblik zelo različne učinke. Hkrati bodo na rezultate obdelave vplivali tudi dejavniki, kot so moč, smer, čas in temperatura orodij in svedrov.
V procesu naknadne obdelave poskusite izbrati ostro orodje z diamantno prevleko in sveder iz trdne karbidne trdine. Od odpornosti proti obrabi orodja in samega svedra je odvisna kakovost obdelave in življenjska doba orodja. Če orodje in sveder nista dovolj ostra ali se uporabljata nepravilno, ne bosta le pospešila obrabe in zvišala stroškov obdelave izdelka, temveč tudi poškodovala ploščo, kar bo vplivalo na obliko in velikost plošče ter stabilnost dimenzij lukenj in utorov na plošči. Povzroča večplastno trganje materiala ali celo zrušitev bloka, kar povzroči razrez celotne plošče.
Pri vrtanjuplošče iz ogljikovih vlaken, večja kot je hitrost, boljši je učinek. Pri izbiri svedrov je edinstvena zasnova konice svedra svedra s čelnim robom PCD8 bolj primerna za plošče iz ogljikovih vlaken, ki lahko bolje prodrejo skozi plošče iz ogljikovih vlaken in zmanjšajo tveganje razslojevanja.
Pri rezanju debelih plošč iz karbonskih vlaken je priporočljivo uporabljati dvorezno kompresijsko rezkalo z levim in desnim vijačnim robom. Ta oster rezalni rob ima zgornjo in spodnjo spiralno konico za uravnoteženje aksialne sile orodja navzgor in navzdol med rezanjem. , da se zagotovi, da je rezultantna rezalna sila usmerjena na notranjo stran materiala, da se dosežejo stabilni rezalni pogoji in prepreči pojav razslojevanja materiala. Zasnova zgornjega in spodnjega diamantno oblikovanega roba rezkalnika "Pineapple Edge" lahko tudi učinkovito reže plošče iz ogljikovih vlaken. Njegova globoka žleb za odrezke lahko odvzame veliko rezalne toplote z odvajanjem odrezkov med postopkom rezanja, da se izogne poškodbam ogljikovih vlaken. lastnosti lista.
01 Neprekinjeno dolgo vlakno
Lastnosti izdelka:Najpogostejša oblika izdelka proizvajalcev ogljikovih vlaken, snop je sestavljen iz več tisoč monofilamentov, ki so razdeljeni v tri vrste glede na način zvijanja: NT (nikoli zvit, nezvit), UT (nezvit, nezvit), TT ali ST ( Twisted, twisted), od katerih je NT najpogosteje uporabljena ogljikova vlakna.
Glavna uporaba:Uporablja se predvsem za kompozitne materiale, kot so CFRP, CFRTP ali C/C kompozitni materiali, področja uporabe pa vključujejo letalsko/vesoljsko opremo, športno opremo in dele industrijske opreme.
02 Preja iz rezanih vlaken
Lastnosti izdelka:preja s kratkimi vlakni za kratka, preja, spredena iz kratkih ogljikovih vlaken, kot so ogljikova vlakna na osnovi smole za splošno uporabo, so običajno izdelki v obliki kratkih vlaken.
Glavne uporabe:toplotnoizolacijski materiali, materiali proti trenju, C/C kompozitni deli itd.
03 Tkanina iz ogljikovih vlaken
Lastnosti izdelka:Izdelan je iz neprekinjenih ogljikovih vlaken ali preje iz ogljikovih vlaken. Glede na način tkanja lahko tkanine iz ogljikovih vlaken razdelimo na tkanine, pletenine in netkane tkanine. Trenutno so tkanine iz ogljikovih vlaken običajno tkane tkanine.
Glavna uporaba:Enako kot neprekinjena ogljikova vlakna, ki se večinoma uporabljajo v kompozitnih materialih, kot so kompozitni materiali CFRP, CFRTP ali C/C, področja uporabe pa vključujejo letalsko/vesoljsko opremo, športno opremo in dele industrijske opreme.
04 Pleten pas iz ogljikovih vlaken
Lastnosti izdelka:Spada med nekakšne tkanine iz ogljikovih vlaken, ki so prav tako tkane iz neprekinjenih ogljikovih vlaken ali preje iz ogljikovih vlaken.
Glavna uporaba:Uporablja se predvsem za ojačitvene materiale na osnovi smol, zlasti za proizvodnjo in predelavo cevastih izdelkov.
05 Sesekljana ogljikova vlakna
Lastnosti izdelka:Za razliko od koncepta preje iz ogljikovih vlaken je običajno pripravljena iz neprekinjenih ogljikovih vlaken s sesekljano obdelavo, sesekljano dolžino vlakna pa je mogoče razrezati glede na potrebe stranke.
Glavne uporabe:Običajno se uporablja kot mešanica plastike, smol, cementa itd., Z mešanjem v matrico je mogoče izboljšati mehanske lastnosti, odpornost proti obrabi, električno prevodnost in toplotno odpornost; v zadnjih letih so ojačitvena vlakna v kompozitih iz ogljikovih vlaken za 3D-tiskanje večinoma sesekljana ogljikova vlakna. glavni.
06 Brušenje ogljikovih vlaken
Lastnosti izdelka:Ker so ogljikova vlakna krhek material, jih lahko po mletju pripravimo v material iz ogljikovih vlaken v prahu, to je mletje ogljikovih vlaken.
Glavna uporaba:podobno sesekljanim ogljikovim vlaknom, vendar se redko uporablja v cementni armaturi; običajno se uporablja kot spojina plastike, smole, gume itd. za izboljšanje mehanskih lastnosti, odpornosti proti obrabi, električne prevodnosti in toplotne odpornosti matrice.
07 Podloga iz karbonskih vlaken
Lastnosti izdelka:Glavna oblika je klobučevina ali mat. Najprej se kratka vlakna nanesejo v plasti z mehanskim mikanjem in drugimi metodami, nato pa se pripravijo z iglanjem; znan tudi kot netkana tkanina iz ogljikovih vlaken, spada med nekakšne tkanine iz ogljikovih vlaken.Glavne uporabe:toplotnoizolacijskih materialov, podlag iz oblikovanih toplotnoizolacijskih materialov, toplotno odpornih zaščitnih slojev in korozijsko odpornih slojnih substratov itd.
08 Papir iz ogljikovih vlaken
Lastnosti izdelka:Pripravljen je iz ogljikovih vlaken s suhim ali mokrim postopkom izdelave papirja.
Glavne uporabe:antistatične plošče, elektrode, stožci zvočnikov in grelne plošče; vroče uporabe v zadnjih letih so novi katodni materiali za baterije vozil, itd.
09 Prepreg iz ogljikovih vlaken
Lastnosti izdelka:poltrden vmesni material iz termoreaktivne smole, impregnirane z ogljikovimi vlakni, ki ima odlične mehanske lastnosti in se široko uporablja; širina preprega iz ogljikovih vlaken je odvisna od velikosti opreme za obdelavo, skupne specifikacije pa vključujejo prepreg material širine 300 mm, 600 mm in 1000 mm.
Glavna uporaba:letala/vesoljska oprema, športni izdelki in industrijska oprema itd.
010 kompozitni material iz ogljikovih vlaken
Lastnosti izdelka:Material za brizganje, izdelan iz termoplastične ali termoreaktivne smole, pomešane z ogljikovimi vlakni, zmesi so dodani različni dodatki in sesekljana vlakna, nato pa gre v postopek mešanja.
Glavna uporaba:Zanašajoč se na odlično električno prevodnost materiala, visoko togost in lahke prednosti, se uporablja predvsem v ohišjih opreme in drugih izdelkih.
Izdelujemo tudineposredno roving iz steklenih vlaken,podloge iz steklenih vlaken, mreža iz steklenih vlaken, inroving iz steklenih vlaken.
Kontaktirajte nas:
Telefonska številka: +8615823184699
Telefonska številka: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Čas objave: Jun-01-2022
