Kolfiber är ett fibermaterial med en kolhalt på mer än 95 %.Den har utmärkta mekaniska, kemiska, elektriska och andra utmärkta egenskaper.Det är "kungen av nya material" och ett strategiskt material som saknas i militär och civil utveckling.Känd som "svart guld".
Produktionslinjen för kolfiber är som följer:
Hur tillverkas den smala kolfibern?
Tekniken för tillverkning av kolfiber har utvecklats hittills och har mognat.Med den kontinuerliga utvecklingen av kolfiberkompositmaterial gynnas det mer och mer av alla samhällsskikt, särskilt den starka tillväxten av flyg, bil, järnväg, vindkraftsblad, etc. och dess drivande effekt, utvecklingen av kolfiberindustrin .Utsikterna är ännu bredare.
Kolfiberindustrins kedja kan delas in i uppströms och nedströms.Upstream avser vanligtvis produktion av kolfiberspecifika material;nedströms avser vanligtvis tillverkning av kolfiberapplikationskomponenter.Företag mellan uppströms och nedströms kan se dem som utrustningsleverantörer i kolfiberproduktionsprocessen.Som visas i figuren:
Hela processen från råsilke till kolfiber uppströms kolfiberindustrins kedja måste gå igenom processer som oxidationsugnar, karboniseringsugnar, grafiteringsugnar, ytbehandling och limning.Fiberstrukturen domineras av kolfiber.
Uppströms av kolfiberindustrikedjan tillhör den petrokemiska industrin, och akrylnitril erhålls huvudsakligen genom råoljeraffinering, krackning, ammoniakoxidation, etc.;Polyakrylnitrilprekursorfiber, kolfiber erhålls genom föroxidering och karbonisering av prekursorfibern, och kolfiberkompositmaterial erhålls genom att bearbeta kolfiber och högkvalitativt harts för att möta applikationskraven.
Produktionsprocessen av kolfiber inkluderar huvudsakligen ritning, ritning, stabilisering, karbonisering och grafitisering.Som visas i figuren:
Teckning:Detta är det första steget i produktionsprocessen av kolfiber.Den separerar främst råvarorna till fibrer, vilket är en fysisk förändring.Under denna process, massöverföring och värmeöverföring mellan spinnvätskan och koaguleringsvätskan, och slutligen PAN-fällning.Filament bildar en gelstruktur.
Utformning:kräver en temperatur på 100 till 300 grader för att fungera i samband med sträckningseffekten av orienterade fibrer.Det är också ett nyckelsteg i PAN-fibrernas höga modul, hög förstärkning, förtätning och förfining.
Stabilitet:Den termoplastiska PAN linjära makromolekylära kedjan omvandlas till en icke-plastisk värmebeständig trapetsformad struktur genom metoden för uppvärmning och oxidation vid 400 grader, så att den är icke-smältande och icke brännbar vid hög temperatur, bibehåller fiberformen, och termodynamiken är i ett stabilt tillstånd.
Förkolning:Det är nödvändigt att driva ut icke-kolelement i PAN vid en temperatur på 1 000 till 2 000 grader och slutligen generera kolfibrer med en turbostratisk grafitstruktur med en kolhalt på mer än 90 %.
Grafitisering: Det kräver en temperatur på 2 000 till 3 000 grader för att omvandla amorfa och turbostratiska karboniserade material till tredimensionella grafitstrukturer, vilket är den viktigaste tekniska åtgärden för att förbättra modulen för kolfibrer.
Den detaljerade processen för kolfiber från råsilkeproduktionsprocessen till den färdiga produkten är att PAN råsilke produceras av den tidigare råsilkeproduktionsprocessen.Efter fördragning av trådmatarens våta värme överförs den sekventiellt till föroxidationsugnen av dragmaskinen.Efter att ha bakats vid olika gradienttemperaturer i föroxidationsugnsgruppen bildas oxiderade fibrer, det vill säga föroxiderade fibrer;de föroxiderade fibrerna formas till kolfibrer efter att ha passerat genom medeltemperatur- och högtemperaturförkolningsugnar;kolfibrerna utsätts sedan för slutlig ytbehandling, limning, torkning och andra processer för att erhålla kolfiberprodukter..Hela processen med kontinuerlig trådmatning och exakt kontroll, ett litet problem i varje process kommer att påverka den stabila produktionen och kvaliteten på den slutliga kolfiberprodukten.Kolfiberproduktion har ett långt processflöde, många tekniska nyckelpunkter och höga produktionsbarriärer.Det är en integration av flera discipliner och tekniker.
Ovanstående är tillverkning av kolfiber, låt oss ta en titt på hur kolfibertyg används!
Bearbetning av kolfibertygprodukter
1. Skärning
Prepreg tas ut ur kylförrådet vid minus 18 grader.Efter uppvaknandet är det första steget att exakt skära materialet enligt materialdiagrammet på den automatiska skärmaskinen.
2. Stenläggning
Det andra steget är att lägga prepreg på läggningsverktyget och lägga olika skikt enligt designkraven.Alla processer utförs under laserpositionering.
3. Formning
Genom en automatiserad hanteringsrobot skickas förformen till formningsmaskinen för formpressning.
4. Skärning
Efter formning skickas arbetsstycket till skärrobotarbetsstationen för det fjärde steget av skärning och avgradning för att säkerställa arbetsstyckets dimensionella noggrannhet.Denna process kan också köras på CNC.
5. Städning
Det femte steget är att utföra torrisrengöring vid rengöringsstationen för att avlägsna släppmedlet, vilket är bekvämt för den efterföljande limbeläggningsprocessen.
6. Limma
Det sjätte steget är att applicera strukturlim vid limningsrobotstationen.Limningspositionen, limhastigheten och limutmatningen är alla noggrant justerade.En del av kopplingen med metalldelarna nitas, vilket utförs vid nitstationen.
7. Monteringsinspektion
Efter att limmet har applicerats monteras de inre och yttre panelerna.Efter att limmet har härdat utförs blåljusdetektering för att säkerställa dimensionsnoggrannheten för nyckelhål, spetsar, linjer och ytor.
Kolfiber är svårare att bearbeta
Kolfiber har både den starka draghållfastheten hos kolmaterial och fibrernas mjuka bearbetbarhet.Kolfiber är ett nytt material med utmärkta mekaniska egenskaper.Ta kolfiber och vårt vanliga stål som exempel, hållfastheten hos kolfiber är runt 400 till 800 MPa, medan hållfastheten hos vanligt stål är 200 till 500 MPa.Ser man till seghet är kolfiber och stål i grunden lika, och det finns ingen uppenbar skillnad.
Kolfiber har högre styrka och lättare vikt, så kolfiber kan kallas kungen av nya material.På grund av denna fördel, under bearbetningen av kolfiberförstärkta kompositer (CFRP), har matrisen och fibrerna komplexa interna interaktioner, vilket gör deras fysikaliska egenskaper annorlunda än metallernas.Densiteten för CFRP är mycket mindre än för metaller, medan styrkan är större än de flesta metaller.På grund av inhomogeniteten hos CFRP sker ofta fiberutdragning eller matrisfiberlossning under bearbetning;CFRP har en hög värmebeständighet och slitstyrka, vilket gör det mer krävande på utrustningen under bearbetning, så en stor mängd skärvärme genereras i produktionsprocessen, vilket är allvarligare för utrustningsslitage.
Samtidigt, med den kontinuerliga utvidgningen av dess applikationsområden, blir kraven mer och mer känsliga, och kraven på tillämpligheten av material och kvalitetskraven för CFRP blir allt strängare, vilket också orsakar bearbetningskostnaden att stiga.
Bearbetning av kolfiberskiva
Efter att kolfiberskivan är härdad och formad krävs efterbearbetning såsom skärning och borrning för precisionskrav eller monteringsbehov.Under samma förhållanden, såsom skärprocessparametrar och skärdjup, kommer val av verktyg och borrar av olika material, storlekar och former att få mycket olika effekter.Samtidigt kommer faktorer som styrka, riktning, tid och temperatur på verktygen och borrarna också att påverka bearbetningsresultaten.
I efterbearbetningsprocessen, försök att välja ett vasst verktyg med diamantbeläggning och en solid hårdmetallborr.Slitstyrkan hos verktyget och själva borrkronan bestämmer kvaliteten på bearbetningen och verktygets livslängd.Om verktyget och borrkronan inte är tillräckligt vassa eller används felaktigt, kommer det inte bara att påskynda slitaget, öka bearbetningskostnaden för produkten, utan också orsaka skada på plattan, vilket påverkar formen och storleken på plattan och stabilitet av dimensionerna för hålen och spåren på plattan.Orsakar skiktad rivning av materialet, eller till och med blockkollaps, vilket resulterar i att hela brädan skrotas.
Vid borrningkolfiberark, ju snabbare hastighet, desto bättre effekt.I valet av borrkronor är den unika borrspetsdesignen hos PCD8-kantborrkronan mer lämplig för kolfiberskivor, som bättre kan penetrera kolfiberskivor och minska risken för delaminering.
Vid skärning av tjocka kolfiberplåtar rekommenderas att använda en dubbeleggad kompressionsfräs med vänster och höger spiralkantsdesign.Denna skarpa skäregg har både övre och undre spiralformade spetsar för att balansera verktygets axiella kraft upp och ner under skärning.för att säkerställa att den resulterande skärkraften riktas mot insidan av materialet, för att erhålla stabila skärförhållanden och undertrycka förekomsten av materialdelaminering.Utformningen av de övre och nedre diamantformade kanterna på "Pineapple Edge"-överfräsen kan också effektivt skära kolfiberark.Dess djupa spånränna kan ta bort mycket skärvärme genom utsläpp av spån under skärprocessen, för att undvika skador på kolfibern.arkegenskaper.
01 Kontinuerlig lång fiber
Produktfunktioner:Den vanligaste produktformen av kolfibertillverkare, bunten är sammansatt av tusentals monofilament, som är indelade i tre typer enligt vridningsmetoden: NT (Never Twisted, untwisted), UT (Untwisted, untwisted), TT eller ST ( Twisted, twisted), varav NT är den vanligaste kolfibern.
Huvudapplikation:Används huvudsakligen för kompositmaterial som CFRP, CFRTP eller C/C kompositmaterial, och applikationsområdena inkluderar flyg-/flygutrustning, sportartiklar och delar till industriutrustning.
02 Stapelfibergarn
Produktfunktioner:kortfibergarn för korta garn, garn spunnet av korta kolfibrer, såsom kolfibrer baserade på allmänt bruk, är vanligtvis produkter i form av korta fibrer.
Huvudsakliga användningsområden:värmeisoleringsmaterial, antifriktionsmaterial, C/C-kompositdelar, etc.
03 Kolfibertyg
Produktfunktioner:Den är gjord av kontinuerligt kolfiber eller kolfiberspunnet garn.Enligt vävmetoden kan kolfibertyger delas in i vävda tyger, stickade tyger och non-woven tyger.För närvarande är kolfibertyger vanligtvis vävda tyger.
Huvudapplikation:Samma som kontinuerlig kolfiber, huvudsakligen använd i kompositmaterial som CFRP, CFRTP eller C/C kompositmaterial, och användningsområdena inkluderar flyg-/flygutrustning, sportartiklar och industriutrustningsdelar.
04 Kolfiber flätat bälte
Produktfunktioner:Den tillhör ett slags kolfibertyg, som också är vävt av sammanhängande kolfiber eller kolfiberspunnet garn.
Huvudsaklig användning:Används främst för hartsbaserade förstärkningsmaterial, speciellt för produktion och bearbetning av rörformiga produkter.
05 Hackad kolfiber
Produktfunktioner:Till skillnad från konceptet med kolfiberspunnet garn framställs det vanligtvis av kontinuerlig kolfiber genom hackad bearbetning, och den hackade längden på fibern kan skäras efter kundens behov.
Huvudsakliga användningsområden:Används vanligtvis som en blandning av plaster, hartser, cement, etc., genom att blanda in i matrisen, kan de mekaniska egenskaperna, slitstyrkan, elektrisk ledningsförmåga och värmebeständighet förbättras;under de senaste åren är förstärkningsfibrerna i 3D-utskrift av kolfiberkompositer mestadels hackade kolfibrer.huvud.
06 Slipning av kolfiber
Produktfunktioner:Eftersom kolfiber är ett sprött material kan det beredas till pulveriserat kolfibermaterial efter slipning, det vill säga malning av kolfiber.
Huvudapplikation:liknar hackad kolfiber, men används sällan i cementförstärkning;används vanligtvis som en blandning av plast, harts, gummi, etc. för att förbättra matrisens mekaniska egenskaper, slitstyrka, elektrisk ledningsförmåga och värmebeständighet.
07 Kolfibermatta
Produktfunktioner:Huvudformen är filt eller matt.Först skiktas de korta fibrerna genom mekanisk kardning och andra metoder, och prepareras sedan genom nålstansning;även känd som kolfiberfibertyg, det tillhör ett slags kolfibervävt tyg.Huvudsakliga användningsområden:värmeisoleringsmaterial, gjutna värmeisoleringsmaterialsubstrat, värmebeständiga skyddsskikt och korrosionsbeständiga skiktsubstrat, etc.
08 Kolfiberpapper
Produktfunktioner:Den framställs av kolfiber genom torr eller våt papperstillverkningsprocess.
Huvudsakliga användningsområden:antistatiska plattor, elektroder, högtalarkoner och värmeplattor;heta applikationer de senaste åren är nya katodmaterial för energifordon, etc.
09 Kolfiber prepreg
Produktfunktioner:ett halvhärdat mellanmaterial tillverkat av kolfiberimpregnerat värmehärdande harts, som har utmärkta mekaniska egenskaper och används ofta;Bredden på kolfiberprepreg beror på storleken på bearbetningsutrustningen, och vanliga specifikationer inkluderar 300 mm, 600 mm och 1000 mm bredd prepreg-material.
Huvudapplikation:flyg-/flygutrustning, sportartiklar och industriutrustning m.m.
010 kolfiberkompositmaterial
Produktfunktioner:Formsprutningsmaterial tillverkat av termoplast eller härdplast blandat med kolfiber, blandningen tillsätts med olika tillsatser och hackade fibrer, och genomgår sedan en blandningsprocess.
Huvudapplikation:Med utgångspunkt i materialets utmärkta elektriska ledningsförmåga, höga styvhet och lätta fördelar används det främst i utrustningshöljen och andra produkter.
Vi producerar ocksåglasfiber direkt roving,glasfibermattor, glasfibernät, ochglasfibervävd roving.
Kontakta oss :
Telefonnummer: +8615823184699
Telefonnummer: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Posttid: 2022-01-01
