कार्बन फाइबर यो ९५% भन्दा बढी कार्बन सामग्री भएको फाइबर सामग्री हो। यसमा उत्कृष्ट मेकानिकल, रासायनिक, विद्युतीय र अन्य उत्कृष्ट गुणहरू छन्। यो "नयाँ सामग्रीहरूको राजा" र सैन्य र नागरिक विकासमा अभाव रहेको रणनीतिक सामग्री हो। "कालो सुन" भनेर चिनिन्छ।
कार्बन फाइबरको उत्पादन लाइन निम्नानुसार छ:
पातलो कार्बन फाइबर कसरी बनाइन्छ?
कार्बन फाइबर उत्पादन प्रक्रिया प्रविधि अहिलेसम्म विकसित भएको छ र परिपक्व भएको छ। कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्रीको निरन्तर विकाससँगै, यो जीवनका सबै क्षेत्रहरू, विशेष गरी उड्डयन, अटोमोबाइल, रेल, वायु ऊर्जा ब्लेड, आदिको बलियो वृद्धि र यसको ड्राइभिङ प्रभाव, कार्बन फाइबर उद्योगको विकासद्वारा बढ्दो रूपमा मन पराइएको छ। सम्भावनाहरू अझ फराकिलो छन्।
कार्बन फाइबर उद्योग शृङ्खलालाई अपस्ट्रीम र डाउनस्ट्रीममा विभाजन गर्न सकिन्छ। अपस्ट्रीमले सामान्यतया कार्बन फाइबर-विशिष्ट सामग्रीहरूको उत्पादनलाई जनाउँछ; डाउनस्ट्रीमले सामान्यतया कार्बन फाइबर अनुप्रयोग घटकहरूको उत्पादनलाई जनाउँछ। अपस्ट्रीम र डाउनस्ट्रीम बीचका कम्पनीहरूले तिनीहरूलाई कार्बन फाइबर उत्पादन प्रक्रियामा उपकरण प्रदायकको रूपमा सोच्न सक्छन्। चित्रमा देखाइए अनुसार:
कार्बन फाइबर उद्योग शृङ्खलाको माथिल्लो भागमा कच्चा रेशमदेखि कार्बन फाइबरसम्मको सम्पूर्ण प्रक्रिया अक्सिडेशन फर्नेस, कार्बोनाइजेसन फर्नेस, ग्राफिटाइजेसन फर्नेस, सतह उपचार र साइजिङ जस्ता प्रक्रियाहरूबाट गुज्रनु पर्छ। फाइबर संरचनामा कार्बन फाइबरको प्रभुत्व हुन्छ।
कार्बन फाइबर उद्योग शृङ्खलाको माथिल्लो भाग पेट्रोकेमिकल उद्योगसँग सम्बन्धित छ, र एक्रिलोनिट्राइल मुख्यतया कच्चा तेल प्रशोधन, क्र्याकिंग, अमोनिया अक्सिडेशन, आदि मार्फत प्राप्त गरिन्छ; पोलिएक्रिलोनिट्राइल पूर्ववर्ती फाइबर, कार्बन फाइबर पूर्ववर्ती फाइबरलाई पूर्व-अक्सिडाइज र कार्बनाइज गरेर प्राप्त गरिन्छ, र कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्री कार्बन फाइबर र उच्च-गुणस्तरको राल प्रशोधन गरेर अनुप्रयोग आवश्यकताहरू पूरा गरेर प्राप्त गरिन्छ।
कार्बन फाइबरको उत्पादन प्रक्रियामा मुख्यतया रेखाचित्र, मस्यौदा, स्थिरीकरण, कार्बनाइजेशन र ग्राफिटाइजेशन समावेश छ। चित्रमा देखाइए अनुसार:
रेखाचित्र:यो कार्बन फाइबरको उत्पादन प्रक्रियाको पहिलो चरण हो। यसले मुख्यतया कच्चा पदार्थहरूलाई फाइबरमा विभाजन गर्दछ, जुन एक भौतिक परिवर्तन हो। यस प्रक्रियाको क्रममा, स्पिनिङ लिक्विड र कोगुलेसन लिक्विड बीच द्रव्यमान स्थानान्तरण र ताप स्थानान्तरण, र अन्तमा PAN अवक्षेपण। फिलामेन्टहरूले जेल संरचना बनाउँछ।
मस्यौदा:उन्मुख फाइबरहरूको स्ट्रेचिङ प्रभावसँग संयोजनमा सञ्चालन गर्न १०० देखि ३०० डिग्रीको तापक्रम चाहिन्छ। यो PAN फाइबरहरूको उच्च मोड्युलस, उच्च सुदृढीकरण, घनत्वकरण, र परिष्करणमा पनि एक प्रमुख चरण हो।
स्थिरता:थर्मोप्लास्टिक प्यान रेखीय म्याक्रोमोलेकुलर चेनलाई ४०० डिग्रीमा तताउने र अक्सिडेशन गर्ने विधिद्वारा गैर-प्लास्टिक ताप-प्रतिरोधी ट्रापेजोइडल संरचनामा रूपान्तरण गरिन्छ, जसले गर्दा यो उच्च तापक्रममा पग्लने र ज्वलनशील हुँदैन, फाइबरको आकार कायम राख्छ, र थर्मोडायनामिक्स स्थिर अवस्थामा हुन्छ।
कार्बनाइजेशन:१,००० देखि २,००० डिग्रीको तापक्रममा PAN मा रहेका गैर-कार्बन तत्वहरूलाई बाहिर निकाल्नु आवश्यक छ, र अन्तमा ९०% भन्दा बढी कार्बन सामग्री भएको टर्बोस्ट्र्याटिक ग्रेफाइट संरचना भएको कार्बन फाइबरहरू उत्पादन गर्नु आवश्यक छ।
ग्राफिटाइजेसन: अनाकार र टर्बोस्ट्रेटिक कार्बनाइज्ड सामग्रीहरूलाई त्रि-आयामी ग्रेफाइट संरचनाहरूमा रूपान्तरण गर्न २,००० देखि ३,००० डिग्री तापक्रम चाहिन्छ, जुन कार्बन फाइबरको मोड्युलस सुधार गर्ने मुख्य प्राविधिक उपाय हो।
कच्चा रेशम उत्पादन प्रक्रियाबाट तयार उत्पादनमा कार्बन फाइबरको विस्तृत प्रक्रिया भनेको प्यान कच्चा रेशम अघिल्लो कच्चा रेशम उत्पादन प्रक्रियाद्वारा उत्पादन गरिन्छ। तार फिडरको भिजेको तापद्वारा पूर्व-ड्राइङ गरेपछि, यसलाई क्रमिक रूपमा रेखाचित्र मेसिनद्वारा पूर्व-अक्सिडेशन भट्टीमा स्थानान्तरण गरिन्छ। पूर्व-अक्सिडेशन भट्टी समूहमा विभिन्न ग्रेडियन्ट तापक्रममा बेक गरिसकेपछि, अक्सिडाइज्ड फाइबरहरू बन्छन्, अर्थात्, पूर्व-अक्सिडाइज्ड फाइबरहरू; मध्यम-तापमान र उच्च-तापमान कार्बनाइजेशन भट्टीहरू पार गरेपछि पूर्व-अक्सिडाइज्ड फाइबरहरू कार्बन फाइबरमा बन्छन्; त्यसपछि कार्बन फाइबर उत्पादनहरू प्राप्त गर्न अन्तिम सतह उपचार, आकार परिवर्तन, सुकाउने र अन्य प्रक्रियाहरूको अधीनमा राखिन्छ। निरन्तर तार खुवाउने र सटीक नियन्त्रणको सम्पूर्ण प्रक्रिया, कुनै पनि प्रक्रियामा थोरै समस्याले स्थिर उत्पादन र अन्तिम कार्बन फाइबर उत्पादनको गुणस्तरलाई असर गर्नेछ। कार्बन फाइबर उत्पादनमा लामो प्रक्रिया प्रवाह, धेरै प्राविधिक मुख्य बुँदाहरू, र उच्च उत्पादन अवरोधहरू छन्। यो धेरै विषयहरू र प्रविधिहरूको एकीकरण हो।
माथिको कार्बन फाइबरको निर्माण हो, कार्बन फाइबर कपडा कसरी प्रयोग गरिन्छ भनेर हेरौं!
कार्बन फाइबर कपडा उत्पादनहरूको प्रशोधन
१. काट्ने
प्रिप्रेगलाई माइनस १८ डिग्रीमा कोल्ड स्टोरेजबाट बाहिर निकालिन्छ। ब्यूँझिएपछि, पहिलो चरण भनेको स्वचालित काट्ने मेसिनमा रहेको सामग्री रेखाचित्र अनुसार सामग्रीलाई सही रूपमा काट्नु हो।
२. पक्की बनाउने
दोस्रो चरण भनेको लेइङ उपकरणमा प्रिप्रेग राख्नु हो, र डिजाइन आवश्यकताहरू अनुसार विभिन्न तहहरू राख्नु हो। सबै प्रक्रियाहरू लेजर पोजिसनिङ अन्तर्गत गरिन्छ।
३. गठन
स्वचालित ह्यान्डलिंग रोबोट मार्फत, प्रिफर्मलाई कम्प्रेसन मोल्डिंगको लागि मोल्डिंग मेसिनमा पठाइन्छ।
४. काट्ने
बनाइसकेपछि, वर्कपीसको आयामी शुद्धता सुनिश्चित गर्न काट्ने र डिबरिङ गर्ने चौथो चरणको लागि वर्कपीसलाई काट्ने रोबोट वर्कस्टेशनमा पठाइन्छ। यो प्रक्रिया CNC मा पनि सञ्चालन गर्न सकिन्छ।
५. सफाई
पाँचौं चरण भनेको सफाई स्टेशनमा ड्राई आइस क्लिनिङ गर्नु हो जसले गर्दा रिलिज एजेन्ट हट्छ, जुन पछिको ग्लु कोटिंग प्रक्रियाको लागि सुविधाजनक हुन्छ।
६. गोंद
छैटौं चरण भनेको ग्लुइङ रोबोट स्टेशनमा स्ट्रक्चरल ग्लु लगाउनु हो। ग्लुइङ स्थिति, ग्लु गति, र ग्लु आउटपुट सबै सही रूपमा समायोजन गरिन्छ। धातुका भागहरूसँगको जडानको केही भाग रिभेट गरिएको हुन्छ, जुन रिभेटिङ स्टेशनमा गरिन्छ।
७. विधानसभा निरीक्षण
ग्लु लगाएपछि, भित्री र बाहिरी प्यानलहरू जम्मा गरिन्छन्। ग्लु निको भएपछि, किहोलहरू, बिन्दुहरू, रेखाहरू र सतहहरूको आयामी शुद्धता सुनिश्चित गर्न नीलो प्रकाश पत्ता लगाइन्छ।
कार्बन फाइबर प्रशोधन गर्न गाह्रो छ
कार्बन फाइबरमा कार्बन पदार्थको बलियो तन्य शक्ति र फाइबरको नरम प्रशोधन क्षमता दुवै हुन्छ। कार्बन फाइबर उत्कृष्ट यान्त्रिक गुणहरू भएको नयाँ सामग्री हो। उदाहरणको रूपमा कार्बन फाइबर र हाम्रो सामान्य स्टीललाई लिनुहोस्, कार्बन फाइबरको बल लगभग ४०० देखि ८०० MPa हुन्छ, जबकि साधारण स्टीलको बल २०० देखि ५०० MPa हुन्छ। कठोरतालाई हेर्दा, कार्बन फाइबर र स्टील मूलतः समान छन्, र कुनै स्पष्ट भिन्नता छैन।
कार्बन फाइबरमा उच्च शक्ति र हल्का तौल हुन्छ, त्यसैले कार्बन फाइबरलाई नयाँ सामग्रीको राजा भन्न सकिन्छ। यस फाइदाको कारणले गर्दा, कार्बन फाइबर प्रबलित कम्पोजिट (CFRP) को प्रशोधनको क्रममा, म्याट्रिक्स र फाइबरहरूमा जटिल आन्तरिक अन्तरक्रियाहरू हुन्छन्, जसले गर्दा तिनीहरूको भौतिक गुणहरू धातुहरूको भन्दा फरक हुन्छन्। CFRP को घनत्व धातुहरूको भन्दा धेरै सानो हुन्छ, जबकि बल धेरैजसो धातुहरू भन्दा बढी हुन्छ। CFRP को असंगतताको कारण, प्रशोधनको क्रममा फाइबर पुल-आउट वा म्याट्रिक्स फाइबर डिटेचमेन्ट प्रायः हुन्छ; CFRP मा उच्च ताप प्रतिरोध र पहिरन प्रतिरोध हुन्छ, जसले गर्दा प्रशोधनको क्रममा उपकरणहरूमा बढी माग हुन्छ, त्यसैले उत्पादन प्रक्रियामा ठूलो मात्रामा काट्ने ताप उत्पन्न हुन्छ, जुन उपकरणको पहिरनको लागि बढी गम्भीर हुन्छ।
एकै समयमा, यसको प्रयोग क्षेत्रहरूको निरन्तर विस्तारसँगै, आवश्यकताहरू झन् झन् नाजुक हुँदै गइरहेका छन्, र सामग्रीहरूको प्रयोज्यताको लागि आवश्यकताहरू र CFRP को लागि गुणस्तर आवश्यकताहरू झन् झन् कडा हुँदै गइरहेका छन्, जसले गर्दा प्रशोधन लागत पनि बढ्दै गएको छ।
कार्बन फाइबर बोर्डको प्रशोधन
कार्बन फाइबर बोर्ड निको भएपछि र बनिसकेपछि, सटीक आवश्यकताहरू वा एसेम्बली आवश्यकताहरूको लागि काट्ने र ड्रिलिंग जस्ता पोस्ट-प्रोसेसिङ आवश्यक पर्दछ। काट्ने प्रक्रिया प्यारामिटरहरू र काट्ने गहिराइ जस्ता समान अवस्थाहरूमा, विभिन्न सामग्री, आकार र आकारका उपकरणहरू र ड्रिलहरू चयन गर्दा धेरै फरक प्रभाव पर्नेछ। एकै समयमा, उपकरणहरू र ड्रिलहरूको बल, दिशा, समय र तापक्रम जस्ता कारकहरूले पनि प्रशोधन परिणामहरूलाई असर गर्नेछन्।
प्रशोधन पछिको प्रक्रियामा, हीरा कोटिंग र ठोस कार्बाइड ड्रिल बिट भएको धारिलो उपकरण छनौट गर्ने प्रयास गर्नुहोस्। उपकरण र ड्रिल बिटको पहिरन प्रतिरोधले नै प्रशोधनको गुणस्तर र उपकरणको सेवा जीवन निर्धारण गर्दछ। यदि उपकरण र ड्रिल बिट पर्याप्त तीखो छैन वा अनुचित रूपमा प्रयोग गरिएको छ भने, यसले घिसार्ने र च्यात्ने मात्र गति बढाउँदैन, उत्पादनको प्रशोधन लागत बढाउँछ, तर प्लेटलाई पनि क्षति पुर्याउँछ, जसले प्लेटको आकार र आकार र प्लेटमा प्वाल र खाँचोहरूको आयामहरूको स्थिरतालाई असर गर्छ। सामग्रीको तहबद्ध च्यात्ने, वा ब्लक पतन पनि निम्त्याउँछ, जसको परिणामस्वरूप सम्पूर्ण बोर्ड स्क्र्याप हुन्छ।
ड्रिलिंग गर्दाकार्बन फाइबर पानाहरू, गति जति छिटो हुन्छ, प्रभाव त्यति नै राम्रो हुन्छ। ड्रिल बिटहरूको छनोटमा, PCD8 फेस एज ड्रिल बिटको अद्वितीय ड्रिल टिप डिजाइन कार्बन फाइबर पानाहरूको लागि बढी उपयुक्त छ, जसले कार्बन फाइबर पानाहरूलाई राम्रोसँग प्रवेश गर्न सक्छ र डिलेमिनेशनको जोखिम कम गर्न सक्छ।
बाक्लो कार्बन फाइबर पानाहरू काट्दा, बायाँ र दायाँ हेलिकल किनारा डिजाइन भएको दोधारे कम्प्रेसन मिलिङ कटर प्रयोग गर्न सिफारिस गरिन्छ। यो धारिलो काट्ने किनारामा माथिल्लो र तल्लो हेलिकल टिपहरू छन् जसले काट्ने क्रममा उपकरणको अक्षीय बललाई माथि र तल सन्तुलनमा राख्छ।, स्थिर काट्ने अवस्थाहरू प्राप्त गर्न र सामग्री डिलेमिनेशनको घटनालाई दबाउनको लागि परिणामस्वरूप काट्ने बल सामग्रीको भित्री छेउमा निर्देशित गरिएको छ भनी सुनिश्चित गर्न। "पाइनएपल एज" राउटरको माथिल्लो र तल्लो हीरा आकारको किनारहरूको डिजाइनले कार्बन फाइबर पानाहरू पनि प्रभावकारी रूपमा काट्न सक्छ। यसको गहिरो चिप फ्लुटले काट्ने प्रक्रियाको क्रममा चिप्सको डिस्चार्ज मार्फत धेरै काट्ने ताप हटाउन सक्छ, ताकि कार्बन फाइबरलाई क्षति नहोस्। पाना गुणहरू।
०१ निरन्तर लामो फाइबर
उत्पादन सुविधाहरू:कार्बन फाइबर उत्पादकहरूको सबैभन्दा सामान्य उत्पादन रूप, बन्डल हजारौं मोनोफिलामेन्टहरू मिलेर बनेको हुन्छ, जुन घुमाउने विधि अनुसार तीन प्रकारमा विभाजित हुन्छ: NT (कहिल्यै घुमाइएको छैन, घुमाइएको छैन), UT (घुमाइएको छैन, घुमाइएको छैन), TT वा ST (घुमाइएको छैन, घुमाइएको छैन), जसमध्ये NT सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने कार्बन फाइबर हो।
मुख्य अनुप्रयोग:मुख्यतया CFRP, CFRTP वा C/C कम्पोजिट सामग्री जस्ता कम्पोजिट सामग्रीहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ, र अनुप्रयोग क्षेत्रहरूमा विमान/एरोस्पेस उपकरण, खेलकुदका सामानहरू र औद्योगिक उपकरणका भागहरू समावेश छन्।
०२ स्टेपल फाइबर यार्न
उत्पादन सुविधाहरू:छोटो फाइबरको लागि छोटो धागो, छोटो कार्बन फाइबरबाट कातिएका धागोहरू, जस्तै सामान्य-उद्देश्यीय पिच-आधारित कार्बन फाइबरहरू, सामान्यतया छोटो फाइबरको रूपमा उत्पादनहरू हुन्।
मुख्य प्रयोगहरू:ताप इन्सुलेशन सामग्री, घर्षण विरोधी सामग्री, C/C कम्पोजिट भागहरू, आदि।
०३ कार्बन फाइबर कपडा
उत्पादन सुविधाहरू:यो निरन्तर कार्बन फाइबर वा कार्बन फाइबर कातिएको धागोबाट बनेको हुन्छ। बुनाई विधि अनुसार, कार्बन फाइबर कपडाहरूलाई बुनेको कपडा, बुनेको कपडा र नबुनेको कपडामा विभाजन गर्न सकिन्छ। हाल, कार्बन फाइबर कपडाहरू सामान्यतया बुनेको कपडा हुन्।
मुख्य अनुप्रयोग:निरन्तर कार्बन फाइबर जस्तै, मुख्यतया CFRP, CFRTP वा C/C कम्पोजिट सामग्री जस्ता कम्पोजिट सामग्रीहरूमा प्रयोग गरिन्छ, र अनुप्रयोग क्षेत्रहरूमा विमान/एरोस्पेस उपकरण, खेलकुदका सामानहरू र औद्योगिक उपकरणका भागहरू समावेश छन्।
०४ कार्बन फाइबर ब्रेडेड बेल्ट
उत्पादन सुविधाहरू:यो एक प्रकारको कार्बन फाइबर कपडासँग सम्बन्धित छ, जुन निरन्तर कार्बन फाइबर वा कार्बन फाइबर कातिएको धागोबाट पनि बुनेको हुन्छ।
मुख्य प्रयोग:मुख्यतया राल-आधारित सुदृढीकरण सामग्रीहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ, विशेष गरी ट्यूबलर उत्पादनहरूको उत्पादन र प्रशोधनको लागि।
०५ काटिएको कार्बन फाइबर
