Kohlefaser ist ein Fasermaterial mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 95%. Es hat ausgezeichnete mechanische, chemische, elektrische und andere hervorragende Eigenschaften. Es ist der „König der neuen Materialien“ und ein strategisches Material, das in der militärischen und zivilen Entwicklung fehlt. Bekannt als "schwarzes Gold".
Die Produktionslinie von Kohlefasern lautet wie folgt:
Wie wird die schlanke Kohlefaser hergestellt?
Die Kohlefaserproduktionsprozess -Technologie hat sich bisher entwickelt und hat gereift. Mit der kontinuierlichen Entwicklung von Kohlefaserverbundwerkstoffen wird es immer mehr von allen Lebensbereichen bevorzugt, insbesondere das starke Wachstum von Luftfahrt, Automobil, Schiene, Windkraftklingen usw. und deren treibende Wirkung, die Entwicklung der Kohlefaserindustrie. Die Aussichten sind noch breiter.
Die Kette der Kohlefaserindustrie kann in stromaufwärts und stromabwärts unterteilt werden. Upstream bezieht sich normalerweise auf die Produktion von Kohlefaserspezifischen Materialien; Nachgeschaltet bezieht sich normalerweise auf die Produktion von Kohlefaseranwendungskomponenten. Unternehmen zwischen Upstream und Downstream können sie als Ausrüstungsanbieter im Carbon -Faserproduktionsprozess betrachten. Wie in der Abbildung gezeigt:
Das gesamte Verfahren von Rohseide bis zu Kohlefaser stromaufwärts der Kette der Kohlefaserindustrie muss Prozesse wie Oxidationsöfen, Karbonisierungsöfen, Graphitizieröfen, Oberflächenbehandlung und Größenübertragung durchlaufen. Die Faserstruktur wird durch Kohlefaser dominiert.
Der stromaufwärts der Kette der Kohlefaserindustrie gehört zur petrochemischen Industrie, und Acrylnitril wird hauptsächlich durch Rohöl -Raffinierung, Risse, Ammoniakoxidation usw. erhalten; Polyacrylonitril-Vorläuferfaser, Kohlenstofffaser wird durch Voroxidisierung und Kohlenstoff der Vorläuferfaser erhalten, und Kohlefaserverbundmaterial wird durch Verarbeitung von Kohlefaser und qualitativ hochwertigem Harz erhalten, um die Anwendungsanforderungen zu erfüllen.
Der Produktionsprozess von Kohlefasern umfasst hauptsächlich Zeichnen, Entwurf, Stabilisierung, Karbonisierung und Graphitisierung. Wie in der Abbildung gezeigt:
Zeichnung:Dies ist der erste Schritt im Produktionsprozess von Kohlefaser. Es trennt hauptsächlich die Rohstoffe in Fasern, was eine physische Veränderung darstellt. Während dieses Prozesses überträgt der Massenübertragungs- und Wärmeübertragung zwischen der Spinnflüssigkeit und der Gerinnungsflüssigkeit und schließlich die Ausfällung von Pfannen. Filamente bilden eine Gelstruktur.
Abfassung:Erfordert eine Temperatur von 100 bis 300 Grad, um in Verbindung mit dem Dehnungseffekt von orientierten Fasern zu arbeiten. Es ist auch ein wichtiger Schritt im hohen Modul, der hohen Verstärkung, der Verdichtung und der Verfeinerung von Panfasern.
Stabilität:Die thermoplastische Pfanne lineare makromolekulare Kette wird durch die Methode zur Erwärmung und Oxidation bei 400 Grad in eine nicht plastische hitzebeständige Trapezstruktur umgewandelt, so dass sie bei hoher Temperatur nicht melkt und nicht entzündbar ist, wobei die Faserform aufrechterhalten wird und die Thermodynamik in einem stabilen Zustand in einem stabilen Zustand ist.
Verkohlung:Es ist notwendig, Nicht-Kohlenstoffelemente in PAN bei einer Temperatur von 1.000 bis 2.000 Grad zu vertreiben und schließlich Kohlenstofffasern mit einer turbostratischen Graphitstruktur mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 90%zu erzeugen.
Graphitisierung: Es erfordert eine Temperatur von 2.000 bis 3.000 Grad, um amorphe und turbostratische karbonisierte Materialien in dreidimensionale Graphitstrukturen umzuwandeln.
Der detaillierte Prozess der Kohlefaser vom Produktionsproduktionsprozess für die Rohseide bis zum fertigen Produkt ist, dass die Pan -Rohseide durch den vorherigen Prozess der Rohseide produziert wird. Nach dem Vorabbau durch die nasse Wärme des Drahtfutters wird es nacheinander in den Vor-Oxidationsofen über die Zeichenmaschine übertragen. Nachdem bei verschiedenen Gradiententemperaturen in der Gruppe vor dem Oxidationsofen oxidierte Fasern gebacken wurden, werden vor oxidierte Fasern gebildet. Die präsoxidierten Fasern werden nach dem Durchlaufen von mitteltemperaturen und hohen Temperaturkarbonisierungsöfen zu Kohlenstofffasern gebildet. Die Kohlenstofffasern werden dann einer endgültigen Oberflächenbehandlung, Größen-, Trocknung und anderen Prozessen ausgesetzt, um Kohlefaserprodukte zu erhalten. . Der gesamte Prozess der kontinuierlichen Draht -Fütterung und präziser Kontrolle, ein wenig Problem in jedem Prozess wirkt sich auf die stabile Produktion und die Qualität des endgültigen Kohlefaserprodukts aus. Die Kohlefaserproduktion hat einen langen Prozessfluss, viele technische wichtige Punkte und hohe Produktionsbarrieren. Es ist eine Integration mehrerer Disziplinen und Technologien.
Die oben genannten ist die Herstellung von Kohlefaser und schauen wir uns an, wie Kohlefasergewebe verwendet werden!
Verarbeitung von Kohlefaser -Stoffprodukten
1. Schneiden
Der Prepreg wird aus der Kühllagerung mit minus 18 Grad herausgenommen. Nach dem Erwachen besteht der erste Schritt darin, das Material entsprechend dem Materialdiagramm auf der automatischen Schneidemaschine genau zu schneiden.
2. Pflaster
Der zweite Schritt besteht darin, Prepreg auf das Legwerkzeug zu legen und unterschiedliche Ebenen entsprechend den Entwurfsanforderungen zu legen. Alle Prozesse werden unter Laserpositionierung durchgeführt.
3. Bildung
Durch einen automatisierten Handling -Roboter wird das Vorformpunkt zur Kompressionsformung an die Formmaschine gesendet.
4. Schneiden
Nach der Bildung wird das Werkstück für den vierten Schritt des Schneidens und Abgießens an die Schneidroboter -Workstation gesendet, um die dimensionale Genauigkeit des Werkstücks zu gewährleisten. Dieser Prozess kann auch auf CNC betrieben werden.
5. Reinigung
Der fünfte Schritt besteht darin, die Reinigung der Trockeneis an der Reinigungsstation durchzuführen, um das Freisetzungsmittel zu entfernen.
6. Kleber
Der sechste Schritt besteht darin, den Strukturkleber auf der Kleberroboterstation anzuwenden. Die Klebungsposition, die Klebergeschwindigkeit und der Kleberausgang werden alle genau eingestellt. Ein Teil der Verbindung mit den Metallteilen ist genannt, der an der Nietstation durchgeführt wird.
7. Montage -Inspektion
Nachdem der Kleber aufgetragen wurde, werden die inneren und äußeren Paneele zusammengesetzt. Nachdem der Kleber geheilt ist, wird die Erkennung blauer Lichts durchgeführt, um die dimensionale Genauigkeit von Schlüssellöcher, Punkten, Linien und Oberflächen zu gewährleisten.
Kohlefaser ist schwieriger zu verarbeiten
Kohlefaser hat sowohl die starke Zugfestigkeit von Kohlenstoffmaterialien als auch die weiche Verarbeitbarkeit von Fasern. Kohlefaser ist ein neues Material mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Nehmen Sie als Beispiel Kohlefaser und unseren gemeinsamen Stahl, die Stärke von Kohlefaser beträgt etwa 400 bis 800 MPa, während die Stärke des normalen Stahls 200 bis 500 MPa beträgt. Die Betrachtung von Zähigkeit, Kohlefaser und Stahl ist im Grunde ähnlich und es gibt keinen offensichtlichen Unterschied.
Kohlefaser hat eine höhere Festigkeit und das leichtere Gewicht, sodass Kohlefaser als König neuer Materialien bezeichnet werden können. Aufgrund dieses Vorteils haben die Matrix und die Fasern während der Verarbeitung von Kohlefaserverstärkungsverbundwerkstoffen (CFRP) komplexe interne Wechselwirkungen, wodurch ihre physikalischen Eigenschaften von denen von Metallen unterschieden werden. Die Dichte von CFRP ist viel kleiner als die von Metallen, während die Stärke größer ist als die meisten Metalle. Aufgrund der Inhomogenität von CFRP tritt häufig Faserauszug oder Matrixfaserablösung während der Verarbeitung auf; CFRP hat einen hohen Wärmewiderstand und trägt den Widerstand, wodurch die Ausrüstung während der Verarbeitung anspruchsvoller wird. Daher wird im Produktionsprozess eine große Menge an Schnittwärme erzeugt, die für den Verschleiß von Geräten schwerwiegender ist.
Gleichzeitig werden die Anforderungen mit der kontinuierlichen Erweiterung seiner Anwendungsfelder immer empfindlicher, und die Anforderungen an die Anwendbarkeit von Materialien und die Qualitätsanforderungen für CFRP werden immer strenger, was auch dazu führt, dass die Verarbeitungskosten steigen.
Verarbeitung von Kohlefaserplatten
Nachdem die Kohlefaserplatine geheilt und gebildet wurde, ist eine Nachbearbeitung wie Schneiden und Bohrungen für die Präzisionsanforderungen oder die Anforderungen an die Montage erforderlich. Unter den gleichen Bedingungen wie Schneidprozessparametern und Schnitttiefe haben die Auswahl von Werkzeugen und Bohrungen verschiedener Materialien, Größen und Formen sehr unterschiedliche Effekte. Gleichzeitig wirken sich Faktoren wie Stärke, Richtung, Zeit und Temperatur der Werkzeuge und Bohrer auch die Verarbeitungsergebnisse aus.
Versuchen Sie im Nachbearbeitungsprozess, ein scharfes Werkzeug mit Diamantbeschichtung und einem soliden Carbid-Bohrer auszuwählen. Der Verschleißfestigkeit des Werkzeugs und das Bohrer selbst bestimmt die Qualität der Verarbeitung und die Lebensdauer des Werkzeugs. Wenn das Werkzeug und das Bohrer nicht scharf genug sind oder nicht ordnungsgemäß verwendet werden, beschleunigt es nicht nur den Verschleiß und erhöht die Verarbeitungskosten des Produkts, sondern verursacht auch Schäden an der Platte, was die Form und Größe der Platte und die Stabilität der Abmessungen der Löcher und Rillen auf der Platte beeinflusst. Verursacht Schicht zerreißen des Materials oder sogar des Blocks Zusammenbruch, was zum Schrott des gesamten Bretts führt.
Beim BohrenKohlefaserblätterJe schneller die Geschwindigkeit, desto besser der Effekt. In der Auswahl der Bohrerbits eignet sich das einzigartige Drill -Spitzedesign des PCD8 -Face -Kanten -Bohrers besser für Kohlefaserblätter, was besser in Kohlenstofffaserblättern eindringen und das Delaminierungsrisiko verringern kann.
Beim Schneiden dicker Kohlefaserblätter wird empfohlen, einen doppeltschnittenen Kompressionsmühlenschneider mit einem linken und rechten Helical Edge-Design zu verwenden. Diese scharfe Schneide hat sowohl obere als auch untere helikale Spitzen, um die axiale Kraft des Werkzeugs beim Schneiden nach oben und unten auszugleichen. , um sicherzustellen, dass die resultierende Schnittkraft auf die innere Seite des Materials gerichtet ist, um stabile Schneidbedingungen zu erhalten und das Auftreten der Materialdelaminierung zu unterdrücken. Das Design der oberen und unteren diamantförmigen Kanten des Routers "Ananaskante" kann auch effektiv Kohlefaserblätter schneiden. Seine tiefe Chipflöte kann viel Schnittwärme durch die Entladung von Chips während des Schneidvorgangs abnehmen, um eine Beschädigung der Kohlefaser zu vermeiden. Blatteigenschaften.
01 kontinuierliche lange Faser
Produktfunktionen:Das Bündel ist die häufigste Produktform von Kohlefaserherstellern und besteht aus Tausenden von Monofilamenten, die gemäß der Verdrehungsmethode in drei Typen unterteilt sind: NT (nie verdreht, nicht geweiht), ut (ungeradelt, ungewollt), TT oder ST (verdreht, verdreht), von denen NT am häufigsten verwendete Kohlenstofffaser verwendet wird.
Hauptanwendung:Hauptsächlich für Verbundwerkstoffe wie CFRP, CFRTP- oder C/C -Verbundwerkstoffe sowie die Anwendungsfelder umfassen Flugzeug-/Luft- und Raumfahrtgeräte, Sportartikel und Industriegeräte.
02 Staple Fasergarn
Produktfunktionen:Kurzfasergarn für kurze, von kurzen Kohlenstofffasern wie Carbonfasern auf Pitch-basierten Carbonfasern sind in der Regel Produkte in Form von kurzen Fasern.
Hauptnutzungen:Wärmeisolierungsmaterialien, Anti-Friktionsmaterialien, C/C-Verbundteile usw.
03 Kohlefasergewebe
Produktfunktionen:Es besteht aus kontinuierlicher Kohlefaser- oder Kohlefaser -Sponnengarn. Nach der Webmethode können Kohlefasergewebe in gewebte Stoffe, gestrickte Stoffe und nicht gewebte Stoffe unterteilt werden. Gegenwärtig sind Kohlefaserstoffe normalerweise gewebte Stoffe.
Hauptanwendung:Das Gleiche wie kontinuierliche Kohlefaser, hauptsächlich in Verbundwerkstoffen wie CFRP, CFRTP- oder C/C -Verbundwerkstoffen, und die Anwendungsfelder umfassen Flugzeug-/Luft- und Raumfahrtgeräte, Sportartikel und industrielle Geräte.
04 Kohlefaser geflochtener Gürtel
Produktfunktionen:Es gehört zu einer Art Kohlefasergewebe, die auch aus kontinuierlichen Kohlefaser- oder Kohlefaser -Sponnengarn gewebt wird.
Hauptverwendung:Hauptsächlich für Verstärkungsmaterialien auf Harzbasis, insbesondere für die Herstellung und Verarbeitung von röhrenförmigen Produkten.
05 gehackte Kohlefaser
Produktfunktionen:Unter anderem als das Konzept der Kohlefaser -Spungarn wird es normalerweise aus kontinuierlicher Kohlefaser durch gehackte Verarbeitung hergestellt, und die gehackte Länge der Faser kann je nach Kundenbedürfnissen geschnitten werden.
Hauptnutzungen:Normalerweise als Mischung aus Kunststoffen, Harzen, Zement usw. durch Mischen in die Matrix verwendet, können die mechanischen Eigenschaften, die Verschleißfestigkeit, die elektrische Leitfähigkeit und die Wärmefestigkeit verbessert werden. In den letzten Jahren sind die Verstärkungsfasern in Carbonfaserverbundwerkstoffen in 3D -Druck meist gehackte Kohlenstofffasern. hauptsächlich.
06 Kohlefaser schleifen
Produktfunktionen:Da Kohlefaser ein spröde Material ist, kann es nach dem Schleifen in pulverförmige Kohlefasermaterial hergestellt werden, dh Mahlen von Kohlefasern.
Hauptanwendung:Ähnlich wie gehackte Kohlefaser, aber selten in der Zementverstärkung verwendet; Normalerweise als Verbindung aus Kunststoff, Harz, Gummi usw. verwendet, um die mechanischen Eigenschaften, die Verschleißfestigkeit, die elektrische Leitfähigkeit und die Wärmewiderstand der Matrix zu verbessern.
07 Kohlefasermatte
Produktfunktionen:Die Hauptform ist gefühlt oder matte. Zuerst werden die kurzen Fasern durch mechanische Karding und andere Methoden geschichtet und dann durch Nadelstanzen vorbereitet. Auch als Kohlefaser-Nicht gewebter Stoff bekannt und gehört zu einer Art von Kohlefasergewebten.Hauptnutzungen:Wärmedämmmaterialien, geformte Wärmeisolationsmaterialsubstrate, hitzebeständige Schutzschichten und korrosionsresistente Schichtsubstrate usw.
08 Kohlefaserpapier
Produktfunktionen:Es wird aus Kohlefaser durch trockenes oder nasse Papierherstellung hergestellt.
Hauptnutzungen:Antistatische Platten, Elektroden, Lautsprecherkegel und Heizplatten; Heiße Anwendungen in den letzten Jahren sind neue Materialien für die Batteriekathode von Energy Vehicle, usw.
09 Kohlefaser -Prepreg
Produktfunktionen:ein halb gehärtetes mittleres Material aus Kohlefaser imprägnierten thermosettierenden Harz, das hervorragende mechanische Eigenschaften aufweist und weit verbreitet ist; Die Breite der Kohlefaser -Prepreg hängt von der Größe der Verarbeitungsgeräte ab, und die häufigen Spezifikationen umfassen 300 mm, 600 mm und 1000 mm Breite -Präparationsmaterial.
Hauptanwendung:Flugzeug/Luft- und Raumfahrtgeräte, Sportartikel und Industriegeräte usw.
010 Kohlefaserverbundmaterial
Produktfunktionen:Injektionsformmaterial aus thermoplastischen oder thermosettierenden Harz, gemischt mit Kohlefaser, wird die Mischung mit verschiedenen Zusatzstoffen und gehackten Fasern zugegeben und wird dann einem Compoundierungsprozess unterzogen.
Hauptanwendung:In Bezug auf die hervorragende elektrische Leitfähigkeit des Materials, die hohe Steifigkeit und die leichten Vorteile wird hauptsächlich in Gerätegehäusen und anderen Produkten verwendet.
Wir produzieren auchGlasfaser direktes Roving,Glasfasermatten, Glasfasernetz, UndFiberglas gewebtes Roving.
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