Proces de fabricație a materialelor compozite din fibră de carbon

Procesul de fabricație al compozitelor din fibră de carbon implică mai multe etape și procese. Iată o imagine de ansamblu a procesului de fabricație:

1.. Pregătirea materiei prime
Principalele materii prime ale compozitelor din fibră de carbon sunt fibra de carbon și rășina. Fibra de carbon vine de obicei sub formă de pachete de fibre, în timp ce rășina este folosită pentru a lega fibrele de carbon.

2.. Pretratarea fibrei de carbon
În timpul procesului de fabricație, fibra de carbon trebuie să fie pretratată mai întâi. Aceasta implică trecerea pachetului de fibre printr -un cuptor de oxidare, astfel încât acesta să reacționeze cu particule de oxigen în aer la temperaturi ridicate, schimbând structura atomică a fibrei, obținând astfel o rezistență la temperatură ridicată. După tratamentul cu oxidare, pachetul de fibre va deveni negru.

3. Procesul de carbonizare
În continuare, pachetul de fibre intră într-un cuptor de încălzire fără oxigen, unde majoritatea elementelor non-carbon sunt îndepărtate prin încălzire. Atomii rămași de carbon formează o structură cristalină strâns conectată, care îmbunătățește rezistența pachetului de fibre.

4. Pregătirea rășinii
După prepararea fibrei de carbon, rășina trebuie să fie preparată. Rășina este de obicei aplicată pe fibra de carbon prin impregnare sau acoperire. Acest pas poate fi obținut într -o varietate de moduri, cum ar fi turnarea rășinii într -o mașină de acoperire și apoi formarea unui strat subțire de film de rășină pe hârtie.

5. Fibra de carbon și lipirea rășinii
Fibra de carbon și legătura de rășină se face prin trecerea pânzei unidirecționale din fibră de carbon între două straturi de hârtie din rășină, folosind role fierbinți de înaltă presiune pentru a impregna complet rășina dintre filamentele din fibră de carbon. Acest proces poate fi accelerat cu ajutorul elementelor de încălzire pentru a crește rata de absorbție a rășinii.

6. Răcire și întărire
Compozitul din fibră de carbon impregnat cu rășină trebuie să fie răcit și vindecat. Placa de răcire va transforma rășina lichidă într -un gel, ceea ce face mai ușor de gestionat. După ce rășina s-a transformat într-un gel, hârtia pre-tratată poate fi îndepărtată cu ușurință.

7. Protecția suprafeței
Pentru a proteja suprafața compozitului din fibră de carbon, este de obicei acoperit cu un strat de peliculă din poliester. Acest film nu numai că protejează materialul de daunele externe, dar își îmbunătățește estetica.

8. Reeling și depozitare
În cele din urmă, compozitul din fibră de carbon este rulat în rulouri pentru un transport și depozitare ușoare. Aceste rulouri pot fi procesate în continuare în diferite forme și dimensiuni pentru a satisface cerințele de aplicare diferite.

Alegerea procesului de fabricație
Procesul de fabricație al compozitelor din fibră de carbon este selectat în funcție de aplicația specifică și de caracteristicile necesare. Procesele obișnuite de fabricație includ înfășurarea filamentului, pultruziune, laminare umedă, bagare în vid, transfer de rășină și instrumente de susținere. Fiecare proces are propriile sale avantaje unice și domeniul de aplicare.

Controlul calității
Controlul calității este foarte important pe parcursul procesului de fabricație. Fiecare pas trebuie monitorizat strict pentru a se asigura că calitatea și performanța produsului final îndeplinesc standardele așteptate.

Prin etapele de mai sus, compozitele din fibre de carbon pot fi transformate din materii prime în materiale de inginerie de înaltă performanță, care sunt utilizate pe scară largă în aerospațială, fabricarea automobilelor, articole sportive și alte câmpuri.