Karbon fiber %95'ten fazla karbon içeriğine sahip bir fiber malzemedir. Mükemmel mekanik, kimyasal, elektriksel ve diğer mükemmel özelliklere sahiptir. "Yeni malzemelerin kralı" ve askeri ve sivil geliştirmede eksik kalan stratejik bir malzemedir. "Kara Altın" olarak bilinir.
Karbon fiberin üretim hattı şu şekildedir:
İnce karbon fiber nasıl yapılır?
Karbon fiber üretim süreci teknolojisi bugüne kadar gelişmiş ve olgunlaşmıştır. Karbon fiber kompozit malzemelerin sürekli gelişimiyle birlikte, özellikle havacılık, otomotiv, demir yolu, rüzgar enerjisi kanatlarının güçlü büyümesi ve bunun itici gücü olan karbon fiber endüstrisinin gelişmesiyle birlikte, her alanda giderek daha fazla tercih edilmektedir. Beklentiler daha da geniştir.
Karbon fiber endüstri zinciri, yukarı akış ve aşağı akış olarak ikiye ayrılabilir. Yukarı akış genellikle karbon fibere özgü malzemelerin üretimini ifade ederken, aşağı akış genellikle karbon fiber uygulama bileşenlerinin üretimini ifade eder. Yukarı akış ve aşağı akış arasındaki şirketler, karbon fiber üretim sürecinde ekipman tedarikçileri olarak düşünülebilir. Şekilde gösterildiği gibi:
Ham ipekten karbon fibere kadar karbon fiber endüstrisi zincirinin tüm süreci, oksidasyon fırınları, karbonizasyon fırınları, grafitleştirme fırınları, yüzey işleme ve boyutlandırma gibi süreçlerden geçmektedir. Lif yapısına karbon fiber hakimdir.
Karbon fiber endüstri zincirinin yukarı akışı petrokimya endüstrisine aittir ve akrilonitril esas olarak ham petrol rafinasyonu, kraking, amonyak oksidasyonu vb. yoluyla elde edilir; Poliakrilonitril öncül elyaf, karbon fiber öncül elyafın ön oksidasyonu ve karbonizasyonu ile elde edilir ve karbon fiber kompozit malzeme, uygulama gereksinimlerini karşılamak için karbon fiber ve yüksek kaliteli reçinenin işlenmesiyle elde edilir.
Karbon fiber üretim süreci temel olarak çekme, taslak hazırlama, stabilizasyon, karbonizasyon ve grafitleştirme aşamalarını içerir. Şekilde gösterildiği gibi:
Çizim:Bu, karbon fiber üretim sürecinin ilk adımıdır. Hammaddelerin liflere ayrılması esas olarak fiziksel bir değişimdir. Bu işlem sırasında, eğirme sıvısı ile pıhtılaşma sıvısı arasında kütle transferi ve ısı transferi gerçekleşir ve son olarak PAN çökelmesi gerçekleşir. Filamentler bir jel yapısı oluşturur.
Taslak:Yönlendirilmiş liflerin esneme etkisiyle birlikte çalışması için 100 ila 300 derecelik bir sıcaklık gerektirir. Aynı zamanda PAN liflerinin yüksek modül, yüksek takviye, yoğunlaştırma ve rafine edilmesinde de önemli bir adımdır.
Kararlılık:Termoplastik PAN doğrusal makromoleküler zinciri, 400 derecede ısıtma ve oksidasyon yöntemi ile plastik olmayan ısıya dayanıklı trapezoidal bir yapıya dönüştürülür, böylece yüksek sıcaklıkta erimez ve yanmaz, elyaf şeklini korur ve termodinamik olarak kararlı bir durumdadır.
Karbonizasyon:PAN'daki karbon olmayan elementlerin 1.000-2.000 derece sıcaklıkta uzaklaştırılması ve sonuçta %90'dan fazla karbon içeriğine sahip turbostratik grafit yapısına sahip karbon liflerinin üretilmesi gerekmektedir.
Grafitleşme: Amorf ve turbostratik karbonize malzemeleri üç boyutlu grafit yapılara dönüştürmek için 2.000-3.000 derecelik bir sıcaklığa ihtiyaç vardır; bu, karbon liflerinin modülünü iyileştirmenin temel teknik ölçüsüdür.
Karbon fiberin ham ipek üretim sürecinden bitmiş ürüne kadar olan detaylı süreci, önceki ham ipek üretim süreci ile üretilen PAN ham ipeğinden oluşur. Tel besleyicinin ıslak ısısıyla ön çekme işleminden sonra, çekme makinesi tarafından sırayla ön oksidasyon fırınına aktarılır. Ön oksidasyon fırın grubunda farklı gradyan sıcaklıklarında pişirildikten sonra, oksitlenmiş lifler, yani ön oksitlenmiş lifler oluşturulur; ön oksitlenmiş lifler, orta ve yüksek sıcaklıktaki karbonizasyon fırınlarından geçtikten sonra karbon fiberlere dönüştürülür; karbon fiberler daha sonra son yüzey işlemine, boyutlandırmaya, kurutmaya ve diğer işlemlere tabi tutularak karbon fiber ürünleri elde edilir. Sürekli tel besleme ve hassas kontrol sürecinin tamamında, herhangi bir süreçte yaşanabilecek en ufak bir sorun, istikrarlı üretimi ve nihai karbon fiber ürününün kalitesini etkileyecektir. Karbon fiber üretimi uzun bir süreç akışına, birçok teknik anahtar noktaya ve yüksek üretim engellerine sahiptir. Birden fazla disiplinin ve teknolojinin bir entegrasyonudur.
Yukarıda karbon fiberin üretimi anlatılıyor, gelin karbon fiber kumaşın nasıl kullanıldığına bir bakalım!
Karbon fiber kumaş ürünlerinin işlenmesi
1. Kesme
Prepreg, eksi 18 derecede soğuk hava deposundan çıkarılır. Uyandırıldıktan sonraki ilk adım, otomatik kesme makinesinde malzeme diyagramına göre malzemenin doğru bir şekilde kesilmesidir.
2. Kaldırım
İkinci adım, prepreg'i serme aparatına yerleştirmek ve tasarım gereksinimlerine göre farklı katmanlar oluşturmaktır. Tüm işlemler lazer konumlandırma altında gerçekleştirilir.
3. Şekillendirme
Otomatik taşıma robotu aracılığıyla preform, sıkıştırma kalıplaması için kalıplama makinesine gönderilir.
4. Kesme
Şekillendirme işleminden sonra, iş parçası boyutsal doğruluğunun sağlanması için dördüncü adım olan kesme ve çapak alma işlemi için kesme robotu iş istasyonuna gönderilir. Bu işlem CNC'de de gerçekleştirilebilir.
5. Temizlik
Beşinci adım, daha sonraki tutkal kaplama işlemi için kolaylık sağlayan ayırıcı maddeyi çıkarmak amacıyla temizleme istasyonunda kuru buz temizliğinin yapılmasıdır.
6. Tutkal
Altıncı adım, yapıştırma robot istasyonunda yapısal yapıştırıcı uygulamaktır. Yapıştırma konumu, yapıştırıcı hızı ve yapıştırıcı çıkışı hassas bir şekilde ayarlanır. Metal parçalarla bağlantının bir kısmı perçinlenir ve bu işlem perçinleme istasyonunda gerçekleştirilir.
7. Montaj denetimi
Yapıştırıcı uygulandıktan sonra iç ve dış paneller monte edilir. Yapıştırıcı kuruduktan sonra, anahtar deliklerinin, noktaların, çizgilerin ve yüzeylerin boyutsal doğruluğunu sağlamak için mavi ışık algılama işlemi gerçekleştirilir.
Karbon fiberin işlenmesi daha zordur
Karbon fiber, hem karbon malzemelerin güçlü çekme dayanımına hem de liflerin yumuşak işlenebilirliğine sahiptir. Karbon fiber, mükemmel mekanik özelliklere sahip yeni bir malzemedir. Örnek olarak karbon fiberi ve yaygın çeliğimizi ele alalım; karbon fiberin dayanımı yaklaşık 400 ila 800 MPa iken, sıradan çeliğin dayanımı 200 ila 500 MPa'dır. Tokluk açısından bakıldığında, karbon fiber ve çelik temelde benzerdir ve aralarında belirgin bir fark yoktur.
Karbon fiber daha yüksek mukavemete ve daha hafif bir ağırlığa sahiptir, bu nedenle karbon fiber yeni malzemelerin kralı olarak adlandırılabilir. Bu avantajı nedeniyle, karbon fiber takviyeli kompozitlerin (CFRP) işlenmesi sırasında matris ve lifler karmaşık iç etkileşimlere girer ve bu da fiziksel özelliklerinin metallerden farklı olmasına neden olur. CFRP'nin yoğunluğu metallerden çok daha düşükken, mukavemeti çoğu metalden daha yüksektir. CFRP'nin homojen olmaması nedeniyle, işleme sırasında sıklıkla lif çekilmesi veya matris liflerinin ayrılması meydana gelir; CFRP yüksek ısı ve aşınma direncine sahiptir, bu da işleme sırasında ekipman için daha zorlu hale getirir. Bu nedenle, üretim sürecinde büyük miktarda kesme ısısı oluşur ve bu da ekipman aşınması açısından daha ciddi bir sorundur.
Aynı zamanda uygulama alanlarının sürekli genişlemesiyle birlikte gereksinimler giderek daha hassaslaşmakta, malzemelerin uygulanabilirliği ve CFRP için kalite gereklilikleri giderek daha katı hale gelmekte, bu da işleme maliyetinin artmasına neden olmaktadır.
Karbon fiber levhanın işlenmesi
Karbon fiber levha kürlenip şekillendirildikten sonra, hassasiyet gereksinimleri veya montaj ihtiyaçları için kesme ve delme gibi son işlemler gereklidir. Kesme işlemi parametreleri ve kesme derinliği gibi aynı koşullar altında, farklı malzeme, boyut ve şekillerde takım ve matkap seçimi çok farklı etkilere sahip olacaktır. Aynı zamanda, takım ve matkapların mukavemeti, yönü, süresi ve sıcaklığı gibi faktörler de işleme sonuçlarını etkileyecektir.
Son işlem sürecinde, elmas kaplamalı keskin bir takım ve sert karbür matkap ucu seçmeye çalışın. Takımın ve matkabın aşınma direnci, işleme kalitesini ve kullanım ömrünü belirler. Takım ve matkap ucu yeterince keskin değilse veya yanlış kullanılırsa, aşınma ve yıpranma hızlanacak, ürünün işleme maliyeti artacak, aynı zamanda plakaya zarar vererek plakanın şeklini ve boyutunu ve plakadaki delik ve olukların boyutlarının stabilitesini etkileyecektir. Bu durum, malzemenin katmanlı yırtılmasına veya hatta blok çökmesine neden olarak tüm levhanın sıyrılmasına yol açabilir.
Delme sırasındakarbon fiber levhalar, hız ne kadar yüksek olursa, etki o kadar iyi olur. Matkap ucu seçiminde, PCD8 yüzey kenarı matkap ucunun benzersiz matkap ucu tasarımı, karbon fiber levhalar için daha uygundur; bu sayede karbon fiber levhalara daha iyi nüfuz edebilir ve delaminasyon riskini azaltabilir.
Kalın karbon fiber levhaları keserken, sol ve sağ helezon kenar tasarımına sahip çift taraflı bir sıkıştırma frezesi kullanılması önerilir. Bu keskin kesici kenar, kesme sırasında takımın yukarı ve aşağı eksenel kuvvetini dengelemek için hem üst hem de alt helezon uçlara sahiptir. Bu sayede, ortaya çıkan kesme kuvvetinin malzemenin iç tarafına yönlendirilmesini sağlayarak istikrarlı kesme koşulları elde edilir ve malzeme delaminasyonu önlenir. "Ananas Kenarı" frezesinin üst ve alt elmas şeklindeki kenarlarının tasarımı, karbon fiber levhaları da etkili bir şekilde kesebilir. Derin talaş kanalı, kesme işlemi sırasında talaşların tahliyesi yoluyla büyük miktarda kesme ısısını uzaklaştırarak karbon fiber levha özelliklerinin zarar görmesini önler.
01 Sürekli uzun elyaf
Ürün özellikleri:Karbon fiber üreticilerinin en yaygın ürün biçimi olan demet, büküm yöntemine göre üç türe ayrılan binlerce monofilamentten oluşur: NT (Asla Bükülmemiş, bükümsüz), UT (Bükümsüz, bükümsüz), TT veya ST (Bükümlü, bükümlü), bunlardan NT en yaygın kullanılan karbon fiberdir.
Ana uygulama:Çoğunlukla CFRP, CFRTP veya C/C kompozit malzemeler gibi kompozit malzemeler için kullanılır ve uygulama alanları arasında uçak/uzay ekipmanları, spor malzemeleri ve endüstriyel ekipman parçaları bulunur.
02 Elyaf İplik
Ürün özellikleri:Kısa elyaf iplik kısaca, genel amaçlı zift bazlı karbon lifleri gibi kısa karbon liflerinden eğrilen iplikler genellikle kısa lif formundaki ürünlerdir.
Başlıca kullanımları:ısı yalıtım malzemeleri, sürtünme önleyici malzemeler, C/C kompozit parçalar, vb.
03 Karbon Fiber Kumaş
Ürün özellikleri:Sürekli karbon fiber veya karbon fiber iplikten üretilir. Dokuma yöntemine göre karbon fiber kumaşlar dokuma kumaşlar, örme kumaşlar ve dokusuz kumaşlar olarak sınıflandırılabilir. Günümüzde karbon fiber kumaşlar genellikle dokuma kumaşlardır.
Ana uygulama:Sürekli karbon fiber ile aynı olup, çoğunlukla CFRP, CFRTP veya C/C kompozit malzemeler gibi kompozit malzemelerde kullanılır ve uygulama alanları arasında uçak/uzay ekipmanları, spor malzemeleri ve endüstriyel ekipman parçaları bulunur.
04 Karbon Fiber Örgülü Kemer
Ürün özellikleri:Sürekli karbon fiber veya karbon fiber iplikten dokunan bir tür karbon fiber kumaştır.
Ana kullanım:Özellikle boru şeklindeki ürünlerin üretimi ve işlenmesinde reçine esaslı takviye malzemelerinde kullanılır.
05 Doğranmış karbon fiber
Ürün özellikleri:Karbon fiber iplik konseptinden farklı olarak, genellikle sürekli karbon fiberden kıyılmış işleme yoluyla hazırlanır ve elyafın kıyılmış uzunluğu müşteri ihtiyaçlarına göre kesilebilir.
Başlıca kullanımları:Genellikle plastik, reçine, çimento vb. karışımı olarak kullanılan, matris içerisine karıştırılarak mekanik özellikleri, aşınma direnci, elektrik iletkenliği ve ısı direnci artırılabilir; son yıllarda 3D baskı karbon fiber kompozitlerde takviye lifleri çoğunlukla doğranmış karbon fiberlerdir. ana.
06 Karbon fiber taşlama
Ürün özellikleri:Karbon fiber kırılgan bir malzeme olduğundan öğütülerek yani karbon fiber öğütülerek toz karbon fiber malzeme haline getirilebilir.
Ana uygulama:Kıyılmış karbon fibere benzer, ancak çimento takviyesinde nadiren kullanılır; genellikle matrisin mekanik özelliklerini, aşınma direncini, elektrik iletkenliğini ve ısı direncini iyileştirmek için plastik, reçine, kauçuk vb. bir bileşik olarak kullanılır.
07 Karbon fiber mat
Ürün özellikleri:Ana formu keçe veya hasırdır. Kısa elyaflar önce mekanik tarama ve diğer yöntemlerle katmanlandırılır, ardından iğneleme ile hazırlanır; karbon fiber dokusuz kumaş olarak da bilinir ve bir tür karbon fiber dokuma kumaştır.Başlıca kullanımları:ısı yalıtım malzemeleri, kalıplanmış ısı yalıtım malzemesi altlıkları, ısıya dayanıklı koruyucu katmanlar ve korozyona dayanıklı katman altlıkları vb.
08 Karbon fiber kağıt
Ürün özellikleri:Karbon fiberden kuru veya ıslak kağıt yapım yöntemiyle hazırlanır.
Başlıca kullanımları:antistatik plakalar, elektrotlar, hoparlör konileri ve ısıtma plakaları; son yıllardaki sıcak uygulamalar ise yeni enerji araç aküsü katot malzemeleri vb.
09 Karbon fiber prepreg
Ürün özellikleri:Karbon fiber emdirilmiş termoset reçineden yapılmış, mükemmel mekanik özelliklere sahip ve yaygın olarak kullanılan yarı sertleştirilmiş bir ara malzeme; karbon fiber prepregin genişliği, işleme ekipmanının boyutuna bağlıdır ve yaygın özellikler arasında 300 mm, 600 mm ve 1000 mm genişliğinde prepreg malzemesi bulunur.
Ana uygulama:uçak/uzay ekipmanları, spor malzemeleri ve endüstriyel ekipmanlar, vb.
010 karbon fiber kompozit malzeme
Ürün özellikleri:Termoplastik veya termoset reçine ile karbon elyafın karıştırılmasıyla elde edilen enjeksiyon kalıplama malzemesi, karışıma çeşitli katkı maddeleri ve doğranmış elyaflar eklenerek birleştirme işleminden geçirilir.
Ana uygulama:Malzemenin mükemmel elektriksel iletkenliği, yüksek sertliği ve hafifliği avantajlarından yararlanılarak, ağırlıklı olarak ekipman kasaları ve diğer ürünlerde kullanılmaktadır.
Biz de üretiyoruzfiberglas direkt roving,fiberglas paspaslar, fiberglas ağ, Vefiberglas dokuma fitil.
Bize Ulaşın :
Telefon numarası: +8615823184699
Telefon numarası: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Gönderi zamanı: 01-06-2022