Ανθρακούχα είναι υλικό ινών με περιεκτικότητα σε άνθρακα άνω του 95%. Διαθέτει εξαιρετικές μηχανικές, χημικές, ηλεκτρικές και άλλες εξαιρετικές ιδιότητες. Είναι ο «βασιλιάς των νέων υλικών» και ένα στρατηγικό υλικό που στερείται στρατιωτικής και πολιτικής ανάπτυξης. Γνωστή ως "μαύρος χρυσός".
Η γραμμή παραγωγής των ινών άνθρακα έχει ως εξής:
Πώς κατασκευάζεται η λεπτή ίνες άνθρακα;
Η τεχνολογία της διαδικασίας παραγωγής ανθρακονήματα έχει αναπτυχθεί μέχρι στιγμής και έχει ωριμάσει. Με τη συνεχή ανάπτυξη σύνθετων υλικών ινών άνθρακα, είναι όλο και πιο ευνοημένο από όλα τα κοινωνικά στρώματα, ειδικά την ισχυρή ανάπτυξη της αεροπορίας, του αυτοκινήτου, των σιδηροδρομικών, των λεπίδων αιολικής ενέργειας κλπ. . Οι προοπτικές είναι ακόμη ευρύτερες.
Η αλυσίδα της βιομηχανίας από ανθρακονήματα μπορεί να χωριστεί σε ανάντη και κατάντη. Η ανάντη συνήθως αναφέρεται στην παραγωγή ειδικών υλικών από ίνες άνθρακα. Το κατάντη συνήθως αναφέρεται στην παραγωγή εξαρτημάτων εφαρμογής ινών άνθρακα. Οι εταιρείες μεταξύ ανάντη και κατάντη μπορούν να τις θεωρούν ως παρόχους εξοπλισμού στη διαδικασία παραγωγής ινών άνθρακα. Όπως φαίνεται στο σχήμα:
Η όλη διαδικασία από το ακατέργαστο μετάξι έως τις ίνες άνθρακα προς τα ανάντη της αλυσίδας της βιομηχανίας ανθρακονήματα πρέπει να περάσει από διεργασίες όπως οι κλιβάνοι οξείδωσης, οι φούρνοι ανθρακούχου, οι φούρνοι γραφίτη, η επιφανειακή επεξεργασία και το μέγεθος του μεγέθους. Η δομή των ινών κυριαρχείται από ίνες άνθρακα.
Η ανάντη της αλυσίδας βιομηχανίας ανθρακονήματα ανήκει στην πετροχημική βιομηχανία και το ακρυλονιτρίλιο λαμβάνεται κυρίως μέσω της διύλισης του αργού πετρελαίου, της ρωγμής, της οξείδωσης της αμμωνίας κ.λπ. Οι ίνες πρόδρομου πολυακρυλονιτριλίου, οι ίνες άνθρακα λαμβάνονται με προ-οξειδωτική και ανθρακική ίνα προδρόμων και σύνθετο υλικό από ίνες άνθρακα επιτυγχάνονται με επεξεργασία ινών άνθρακα και ρητίνη υψηλής ποιότητας για την κάλυψη των απαιτήσεων εφαρμογής.
Η διαδικασία παραγωγής των ινών άνθρακα περιλαμβάνει κυρίως σχέδιο, σύνταξη, σταθεροποίηση, ανθρακοποίηση και γραφιτισμό. Όπως φαίνεται στο σχήμα:
Σχέδιο:Αυτό είναι το πρώτο βήμα στη διαδικασία παραγωγής των ινών άνθρακα. Διαχωρίζει κυρίως τις πρώτες ύλες σε ίνες, η οποία είναι μια φυσική αλλαγή. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η μεταφορά μάζας και η μεταφορά θερμότητας μεταξύ του περιστροφικού υγρού και του υγρού πήξης και τελικά της βροχόπτωσης. Τα νήματα σχηματίζουν μια δομή πηκτής.
Σύνταξη:απαιτεί θερμοκρασία 100 έως 300 βαθμών για να λειτουργούν σε συνδυασμό με την επίδραση τεντώματος των προσανατολισμένων ινών. Είναι επίσης ένα βασικό βήμα στο υψηλό μέτρο, την υψηλή ενίσχυση, την πυκνότητα και τη φινέτσα των ινών PAN.
Σταθερότητα:Η θερμοπλαστική γραμμική μακρομοριακή αλυσίδα μετατρέπεται σε μια μη πλαστική θερμική τραπεζοειδή δομή με τη μέθοδο θέρμανσης και οξείδωσης στους 400 μοίρες, έτσι ώστε να μην είναι μη πλαστικοποιήσιμη και μη εύκαμπτη σε υψηλή θερμοκρασία, διατηρώντας το σχήμα των ινών και Η θερμοδυναμική βρίσκεται σε σταθερή κατάσταση.
Ανθρακοποίηση:Είναι απαραίτητο να απομακρυνθούν τα στοιχεία μη άνθρακα σε τηγάνι σε θερμοκρασία 1.000 έως 2.000 βαθμών και τελικά να δημιουργούν ίνες άνθρακα με δομή turbostratic γραφίτη με περιεκτικότητα σε άνθρακα άνω του 90%.
Graphitization: Απαιτεί μια θερμοκρασία 2.000 έως 3.000 βαθμών για τη μετατροπή άμορφων και στροβιοστατικών ανθρακοποιημένων υλικών σε τρισδιάστατες δομές γραφίτη, που είναι το κύριο τεχνικό μέτρο για τη βελτίωση του μέτρου των ινών άνθρακα.
Η λεπτομερής διαδικασία ινών άνθρακα από τη διαδικασία παραγωγής του ακατέργαστου μεταξιού μέχρι το τελικό προϊόν είναι ότι το Pan Raw Silk παράγεται από την προηγούμενη διαδικασία παραγωγής Raw Silk. Μετά την προ-σχεδίαση από την υγρή θερμότητα του τροφοδότη σύρματος, μεταφέρεται διαδοχικά στον κλίβανο προ-οξείδωσης από το μηχάνημα σχεδίασης. Αφού ψήνονται σε διαφορετικές θερμοκρασίες κλίσης στην ομάδα του κλιβάνου προ-οξείδωσης, σχηματίζονται οξειδωμένες ίνες, δηλαδή προ-οξειδωμένες ίνες. Οι προ-οξειδωμένες ίνες σχηματίζονται σε ίνες άνθρακα αφού διέρχονται από τους φούρνους μεσαίας θερμοκρασίας και υψηλής θερμοκρασίας. Οι ίνες άνθρακα στη συνέχεια υποβάλλονται σε τελική επιφανειακή επεξεργασία, μέγεθος, ξήρανση και άλλες διεργασίες για την απόκτηση προϊόντων ινών άνθρακα. . Η όλη διαδικασία της συνεχούς τροφοδοσίας και του ακριβούς ελέγχου, ένα μικρό πρόβλημα σε οποιαδήποτε διαδικασία θα επηρεάσει τη σταθερή παραγωγή και την ποιότητα του τελικού προϊόντος από ανθρακονήματα. Η παραγωγή ινών άνθρακα έχει μακρά ροή διεργασίας, πολλά τεχνικά βασικά σημεία και υψηλά εμπόδια παραγωγής. Πρόκειται για ενσωμάτωση πολλαπλών κλάδων και τεχνολογιών.
Τα παραπάνω είναι η κατασκευή ινών άνθρακα, ας ρίξουμε μια ματιά στο πώς χρησιμοποιείται το ύφασμα από ίνες άνθρακα!
Επεξεργασία προϊόντων υφασμάτων από ανθρακονήματα
1. Κοπή
Το prepreg αφαιρείται από το κρύο αποθηκευτικό χώρο σε μείον 18 μοίρες. Μετά την αφύπνιση, το πρώτο βήμα είναι να κόψετε με ακρίβεια το υλικό σύμφωνα με το υλικό διάγραμμα στην αυτόματη μηχανή κοπής.
2.
Το δεύτερο βήμα είναι να τοποθετηθείτε στο εργαλείο τοποθέτησης και να τοποθετήσετε διαφορετικά στρώματα σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδιασμού. Όλες οι διαδικασίες διεξάγονται υπό την τοποθέτηση λέιζερ.
3.
Μέσω ενός αυτοματοποιημένου ρομπότ χειρισμού, η προ -μορφοποίηση αποστέλλεται στη μηχανή χύτευσης για χύτευση συμπίεσης.
4. Κοπή
Μετά τη διαμόρφωση, το τεμάχιο εργασίας αποστέλλεται στον σταθμό εργασίας κοπής ρομπότ για το τέταρτο βήμα της κοπής και της αφαίρεσης για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια διαστάσεων του τεμαχίου. Αυτή η διαδικασία μπορεί επίσης να λειτουργήσει στο CNC.
5. Καθαρισμός
Το πέμπτο βήμα είναι να εκτελέσετε καθαρισμό ξηρού πάγου στο σταθμό καθαρισμού για να αφαιρέσετε τον παράγοντα απελευθέρωσης, ο οποίος είναι βολικός για την επακόλουθη διαδικασία επικάλυψης κόλλας.
6. Κόλλα
Το έκτο βήμα είναι να εφαρμοστεί δομική κόλλα στο σταθμό ρομπότ. Η θέση συγκόλλησης, η ταχύτητα κόλλας και η έξοδος κόλλας ρυθμίζονται με ακρίβεια. Μέρος της σύνδεσης με τα μεταλλικά μέρη είναι πριτσίνια, η οποία πραγματοποιείται στο σταθμό πριτσίνια.
7. Επιθεώρηση συναρμολόγησης
Μετά την εφαρμογή της κόλλας, συναρμολογούνται τα εσωτερικά και τα εξωτερικά πάνελ. Μετά τη θεραπεία της κόλλας, εκτελείται ανίχνευση μπλε φωτός για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια διαστάσεων των βασικών, σημείων, γραμμών και επιφανειών.
Οι ίνες άνθρακα είναι πιο δύσκολο να επεξεργαστούν
Οι ίνες άνθρακα έχουν τόσο την ισχυρή αντοχή εφελκυσμού των υλικών άνθρακα όσο και την μαλακή επεξεργασία των ινών. Οι ίνες άνθρακα είναι ένα νέο υλικό με εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες. Πάρτε τις ίνες άνθρακα και τον κοινό χάλυβα μας ως παράδειγμα, η αντοχή των ινών άνθρακα είναι περίπου 400 έως 800 MPa, ενώ η αντοχή του συνηθισμένου χάλυβα είναι 200 έως 500 MPa. Κοιτάζοντας σκληρότητα, οι ίνες άνθρακα και ο χάλυβας είναι βασικά παρόμοιες και δεν υπάρχει προφανής διαφορά.
Οι ίνες άνθρακα έχουν υψηλότερη αντοχή και ελαφρύτερο βάρος, οπότε οι ίνες άνθρακα μπορούν να ονομαστούν βασιλιά των νέων υλικών. Λόγω αυτού του πλεονεκτήματος, κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας σύνθετων ενισχυμένων ινών άνθρακα (CFRP), η μήτρα και οι ίνες έχουν πολύπλοκες εσωτερικές αλληλεπιδράσεις, καθιστώντας τις φυσικές τους ιδιότητες διαφορετικές από αυτές των μετάλλων. Η πυκνότητα του CFRP είναι πολύ μικρότερη από αυτή των μετάλλων, ενώ η αντοχή είναι μεγαλύτερη από τα περισσότερα μέταλλα. Λόγω της ανομοιογένειας του CFRP, η αποσύνδεση των ινών ή της ίνας μήτρας εμφανίζεται συχνά κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας. Το CFRP έχει υψηλή αντοχή στη θερμότητα και φοράει αντίσταση, γεγονός που καθιστά πιο απαιτητική στον εξοπλισμό κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, έτσι ώστε να δημιουργείται μια μεγάλη ποσότητα θερμότητας κοπής στη διαδικασία παραγωγής, η οποία είναι πιο σοβαρή για τη φθορά του εξοπλισμού.
Ταυτόχρονα, με τη συνεχή επέκταση των πεδίων εφαρμογής του, οι απαιτήσεις γίνονται ολοένα και πιο ευαίσθητες και οι απαιτήσεις για την εφαρμογή των υλικών και οι απαιτήσεις ποιότητας για το CFRP γίνονται όλο και πιο αυστηρές, γεγονός που προκαλεί επίσης το κόστος επεξεργασίας να σηκωθεί.
Επεξεργασία του σκάφους από ανθρακονήματα
Μετά τη θεραπεία και τη διαμόρφωση του πίνακα ινών άνθρακα, η μετα-επεξεργασία, όπως η κοπή και η διάτρηση, απαιτούνται για απαιτήσεις ακρίβειας ή ανάγκες συναρμολόγησης. Υπό τις ίδιες συνθήκες, όπως οι παραμέτρους της διαδικασίας κοπής και το βάθος κοπής, η επιλογή εργαλείων και ασκήσεων διαφορετικών υλικών, μεγεθών και σχημάτων θα έχουν πολύ διαφορετικά αποτελέσματα. Ταυτόχρονα, παράγοντες όπως η δύναμη, η κατεύθυνση, ο χρόνος και η θερμοκρασία των εργαλείων και των τρυπανιών θα επηρεάσουν επίσης τα αποτελέσματα επεξεργασίας.
Στη διαδικασία μετα-επεξεργασίας, προσπαθήστε να επιλέξετε ένα αιχμηρό εργαλείο με επικάλυψη με διαμάντια και ένα στερεό τρυπάνι καρβιδίου. Η αντίσταση της φθοράς του εργαλείου και το ίδιο το τρυπάνι καθορίζει την ποιότητα της επεξεργασίας και τη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Εάν το εργαλείο και το τρυπάνι δεν είναι αρκετά αιχμηρά ή χρησιμοποιούνται ακατάλληλα, δεν θα επιταχύνει μόνο τη φθορά, θα αυξήσει το κόστος επεξεργασίας του προϊόντος, αλλά και θα προκαλέσει βλάβη στην πλάκα, επηρεάζοντας το σχήμα και το μέγεθος της πλάκας και του σταθερότητα των διαστάσεων των οπών και των αυλακώσεων στο πιάτο. Προκαλεί στρωμένη σχίσιμο του υλικού, ή ακόμα και κατάρρευση μπλοκ, με αποτέλεσμα την κατάργηση ολόκληρου του πίνακα.
Όταν γεώτρησηΦύλλα ινών άνθρακα, όσο πιο γρήγορα είναι η ταχύτητα, τόσο καλύτερη είναι η επίδραση. Κατά την επιλογή των τρυπανιών, ο μοναδικός σχεδιασμός άκρων του τρυπανιού του τρυπανιού PCD8 Face Edge είναι πιο κατάλληλο για φύλλα ίνας άνθρακα, τα οποία μπορούν να διεισδύσουν καλύτερα σε φύλλα ινών άνθρακα και να μειώσουν τον κίνδυνο αποκόλλησης.
Όταν κόβετε τα χοντρά φύλλα ινών άνθρακα, συνιστάται να χρησιμοποιήσετε έναν κόπτη φρεζαρίσματος με διπλή άκρη με ένα αριστερό και δεξιό σχεδιασμό ελικοειδούς άκρου. Αυτή η αιχμηρή άκρη αιχμής έχει τόσο άνω όσο και κατώτερες ελικοειδείς άκρες για να εξισορροπήσει την αξονική δύναμη του εργαλείου προς τα πάνω και προς τα κάτω κατά τη διάρκεια της κοπής. , για να διασφαλιστεί ότι η προκύπτουσα δύναμη κοπής κατευθύνεται στην εσωτερική πλευρά του υλικού, έτσι ώστε να ληφθούν σταθερές συνθήκες κοπής και να καταστείλει την εμφάνιση υλικού. Ο σχεδιασμός των άνω και κάτω διαμαντιού σε σχήμα διαμαντιού του δρομολογητή "ανανά" μπορεί επίσης να μειώσει αποτελεσματικά τα φύλλα ινών άνθρακα. Το βαθύ τσιπ φλάουτο του μπορεί να αφαιρέσει πολλή θερμότητα κοπής μέσω της εκκένωσης των τσιπς κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κοπής, έτσι ώστε να αποφευχθεί η βλάβη στις ίνες άνθρακα. Ιδιότητες φύλλου.
01 Συνεχές μακριές ίνες
Χαρακτηριστικά προϊόντος:Η πιο συνηθισμένη μορφή κατασκευαστών ινών άνθρακα, η δέσμη αποτελείται από χιλιάδες μονόφωνες, οι οποίες χωρίζονται σε τρεις τύπους σύμφωνα με τη μέθοδο στρίψιμο: NT (ποτέ στριμμένα, μη ανασταλμένα), UT (Untwisted, Untwisted), TT ή ST ( Twisted, Twisted), εκ των οποίων το NT είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη ίνες άνθρακα.
Κύρια εφαρμογή:Χρησιμοποιείται κυρίως για σύνθετα υλικά όπως σύνθετα υλικά CFRP, CFRTP ή C/C και τα πεδία εφαρμογών περιλαμβάνουν εξοπλισμό αεροσκαφών/αεροδιαστημικών, αθλητικών ειδών και εξαρτημάτων βιομηχανικού εξοπλισμού.
02 νήματα ινών συρραπτικών
