Serat karbon adalah material serat dengan kandungan karbon lebih dari 95%. Material ini memiliki sifat mekanik, kimia, listrik, dan sifat-sifat unggul lainnya yang sangat baik. Material ini merupakan "raja material baru" dan material strategis yang masih kurang dalam pengembangan militer dan sipil. Dikenal sebagai "Emas Hitam".
Lini produksi serat karbon adalah sebagai berikut:
Bagaimana serat karbon ramping dibuat?
Teknologi proses produksi serat karbon telah berkembang pesat dan semakin matang. Dengan terus berkembangnya material komposit serat karbon, serat karbon semakin diminati oleh semua lapisan masyarakat, terutama pertumbuhan pesat di bidang penerbangan, otomotif, kereta api, bilah tenaga angin, dll., yang mendorong perkembangan industri serat karbon. Prospeknya pun semakin luas.
Rantai industri serat karbon dapat dibagi menjadi hulu dan hilir. Hulu biasanya mengacu pada produksi material khusus serat karbon; hilir biasanya mengacu pada produksi komponen aplikasi serat karbon. Perusahaan yang berada di antara hulu dan hilir dapat dianggap sebagai penyedia peralatan dalam proses produksi serat karbon. Seperti yang ditunjukkan pada gambar:
Seluruh proses, dari sutra mentah hingga serat karbon di hulu rantai industri serat karbon, perlu melalui proses-proses seperti tungku oksidasi, tungku karbonisasi, tungku grafitisasi, perlakuan permukaan, dan pengukuran. Struktur serat didominasi oleh serat karbon.
Hulu rantai industri serat karbon adalah milik industri petrokimia, dan akrilonitril terutama diperoleh melalui penyulingan minyak mentah, perengkahan, oksidasi amonia, dll.; Serat prekursor poliakrilonitril, serat karbon diperoleh dengan melakukan pra-oksidasi dan mengkarbonisasi serat prekursor, dan bahan komposit serat karbon diperoleh dengan memproses serat karbon dan resin berkualitas tinggi untuk memenuhi persyaratan aplikasi.
Proses produksi serat karbon terutama meliputi penarikan, penyusunan, stabilisasi, karbonisasi, dan grafitisasi. Seperti yang ditunjukkan pada gambar:
Menggambar:Ini adalah langkah pertama dalam proses produksi serat karbon. Proses ini terutama memisahkan bahan baku menjadi serat, yang merupakan perubahan fisika. Selama proses ini, terjadi perpindahan massa dan perpindahan panas antara cairan pemintalan dan cairan koagulasi, dan akhirnya terjadi presipitasi PAN. Filamen membentuk struktur gel.
Penyusunan:Suhu 100 hingga 300 derajat Celcius diperlukan untuk beroperasi bersamaan dengan efek peregangan serat berorientasi. Hal ini juga merupakan langkah kunci dalam modulus tinggi, penguatan tinggi, densifikasi, dan penyempurnaan serat PAN.
Stabilitas:Rantai makromolekul linear PAN termoplastik diubah menjadi struktur trapesium tahan panas non-plastik dengan metode pemanasan dan oksidasi pada suhu 400 derajat, sehingga tidak meleleh dan tidak mudah terbakar pada suhu tinggi, mempertahankan bentuk serat, dan termodinamika berada dalam keadaan stabil.
Karbonisasi:Diperlukan untuk mengeluarkan unsur-unsur non-karbon dalam PAN pada suhu 1.000 hingga 2.000 derajat, dan akhirnya menghasilkan serat karbon dengan struktur grafit turbostratik dengan kandungan karbon lebih dari 90%.
Grafitisasi: Membutuhkan suhu 2.000 hingga 3.000 derajat untuk mengubah bahan karbonisasi amorf dan turbostratik menjadi struktur grafit tiga dimensi, yang merupakan tindakan teknis utama untuk meningkatkan modulus serat karbon.
Proses detail serat karbon, mulai dari proses produksi sutera mentah hingga produk jadi, adalah sutera mentah PAN yang diproduksi melalui proses produksi sutera mentah sebelumnya. Setelah proses pra-penggambaran oleh panas basah dari pengumpan kawat, sutera tersebut kemudian dipindahkan secara berurutan ke tungku pra-oksidasi oleh mesin penggambar. Setelah dipanggang pada suhu gradien yang berbeda dalam kelompok tungku pra-oksidasi, serat teroksidasi terbentuk, yaitu serat pra-oksidasi; serat pra-oksidasi dibentuk menjadi serat karbon setelah melewati tungku karbonisasi suhu sedang dan suhu tinggi; serat karbon kemudian mengalami perlakuan permukaan akhir, pengukuran, pengeringan, dan proses lainnya untuk mendapatkan produk serat karbon. Seluruh proses pengumpanan kawat yang berkelanjutan dan kontrol yang presisi, sedikit masalah dalam proses apa pun akan memengaruhi produksi yang stabil dan kualitas produk serat karbon akhir. Produksi serat karbon memiliki alur proses yang panjang, banyak poin kunci teknis, dan hambatan produksi yang tinggi. Ini merupakan integrasi dari berbagai disiplin ilmu dan teknologi.
Di atas adalah pembuatan serat karbon, mari kita lihat bagaimana kain serat karbon digunakan!
Pengolahan produk kain serat karbon
1. Pemotongan
Prepreg dikeluarkan dari ruang pendingin pada suhu minus 18 derajat. Setelah proses pendinginan, langkah pertama adalah memotong material secara akurat sesuai diagram material pada mesin pemotong otomatis.
2. Paving
Langkah kedua adalah meletakkan prepreg pada alat peletakan, dan meletakkan lapisan-lapisan berbeda sesuai dengan persyaratan desain. Semua proses dilakukan di bawah pemosisian laser.
3. Membentuk
Melalui robot penanganan otomatis, preform dikirim ke mesin cetak untuk pencetakan kompresi.
4. Pemotongan
Setelah dibentuk, benda kerja dikirim ke stasiun kerja robot pemotong untuk tahap keempat, yaitu pemotongan dan penghilangan gerinda, guna memastikan akurasi dimensi benda kerja. Proses ini juga dapat dioperasikan dengan CNC.
5. Pembersihan
Langkah kelima adalah melakukan pembersihan es kering di stasiun pembersihan untuk menghilangkan zat pelepas, yang berguna untuk proses pelapisan lem berikutnya.
6. Lem
Langkah keenam adalah mengaplikasikan lem struktural di stasiun robot perekat. Posisi perekatan, kecepatan lem, dan keluaran lem semuanya disesuaikan secara akurat. Sebagian sambungan dengan bagian logam dipaku keling, yang dilakukan di stasiun pengelingan.
7. Inspeksi perakitan
Setelah lem diaplikasikan, panel dalam dan luar dirakit. Setelah lem mengering, deteksi cahaya biru dilakukan untuk memastikan akurasi dimensi lubang kunci, titik, garis, dan permukaan.
Serat karbon lebih sulit untuk diproses
Serat karbon memiliki kekuatan tarik yang kuat seperti material karbon dan kemampuan pemrosesan serat yang lembut. Serat karbon merupakan material baru dengan sifat mekanik yang sangat baik. Sebagai contoh, serat karbon dan baja biasa memiliki kekuatan sekitar 400 hingga 800 MPa, sementara kekuatan baja biasa berkisar antara 200 hingga 500 MPa. Dari segi ketangguhan, serat karbon dan baja pada dasarnya serupa, dan tidak ada perbedaan yang signifikan.
Serat karbon memiliki kekuatan yang lebih tinggi dan bobot yang lebih ringan, sehingga serat karbon dapat disebut sebagai raja material baru. Karena keunggulan ini, selama pemrosesan komposit yang diperkuat serat karbon (CFRP), matriks dan serat memiliki interaksi internal yang kompleks, membuat sifat fisiknya berbeda dari logam. Kepadatan CFRP jauh lebih kecil daripada logam, sementara kekuatannya lebih besar daripada kebanyakan logam. Karena ketidakhomogenan CFRP, penarikan serat atau pelepasan serat matriks sering terjadi selama pemrosesan; CFRP memiliki ketahanan panas dan ketahanan aus yang tinggi, yang membuatnya lebih menuntut pada peralatan selama pemrosesan, sehingga sejumlah besar panas pemotongan dihasilkan dalam proses produksi, yang lebih serius untuk keausan peralatan.
Pada saat yang sama, dengan terus meluasnya bidang penerapannya, persyaratannya pun menjadi semakin rumit, dan persyaratan penerapan material serta persyaratan mutu CFRP pun menjadi semakin ketat, yang juga menyebabkan biaya pemrosesannya meningkat.
Pengolahan papan serat karbon
Setelah papan serat karbon dikeringkan dan dibentuk, proses pasca-pemrosesan seperti pemotongan dan pengeboran diperlukan untuk memenuhi persyaratan presisi atau kebutuhan perakitan. Dalam kondisi yang sama seperti parameter proses pemotongan dan kedalaman pemotongan, pemilihan alat dan bor dengan material, ukuran, dan bentuk yang berbeda akan memberikan dampak yang sangat berbeda. Di saat yang sama, faktor-faktor seperti kekuatan, arah, waktu, dan suhu alat dan bor juga akan memengaruhi hasil pemrosesan.
Dalam proses pasca-pemrosesan, usahakan untuk memilih alat tajam berlapis berlian dan mata bor karbida padat. Ketahanan aus alat dan mata bor itu sendiri menentukan kualitas pemrosesan dan masa pakai alat. Jika alat dan mata bor kurang tajam atau digunakan secara tidak tepat, hal ini tidak hanya akan mempercepat keausan, meningkatkan biaya pemrosesan produk, tetapi juga menyebabkan kerusakan pada pelat, memengaruhi bentuk dan ukuran pelat serta stabilitas dimensi lubang dan alur pada pelat. Hal ini menyebabkan robekan berlapis pada material, atau bahkan keruntuhan blok, yang mengakibatkan pengikisan seluruh papan.
Saat mengeborlembaran serat karbonSemakin cepat kecepatannya, semakin baik efeknya. Dalam pemilihan mata bor, desain ujung bor unik pada mata bor tepi muka PCD8 lebih cocok untuk lembaran serat karbon, yang dapat menembus lembaran serat karbon dengan lebih baik dan mengurangi risiko delaminasi.
Saat memotong lembaran serat karbon tebal, disarankan untuk menggunakan pemotong frais kompresi bermata ganda dengan desain tepi heliks kiri dan kanan. Mata potong yang tajam ini memiliki ujung heliks atas dan bawah untuk menyeimbangkan gaya aksial pahat ke atas dan ke bawah selama pemotongan. Hal ini memastikan bahwa gaya potong yang dihasilkan diarahkan ke sisi dalam material, sehingga mencapai kondisi pemotongan yang stabil dan mencegah terjadinya delaminasi material. Desain tepi atas dan bawah berbentuk berlian pada router "Pineapple Edge" juga dapat memotong lembaran serat karbon secara efektif. Alur chip-nya yang dalam dapat menyerap banyak panas pemotongan melalui pelepasan chip selama proses pemotongan, sehingga mencegah kerusakan pada serat karbon. Sifat lembaran serat karbon.
01 Serat panjang kontinyu
Fitur produk:Bentuk produk yang paling umum dari produsen serat karbon, bundel ini tersusun dari ribuan monofilamen, yang dibagi menjadi tiga jenis menurut metode pelintiran: NT (Never Twisted, untwisted), UT (Untwisted, untwisted), TT atau ST (Twisted, twisted), yang mana NT merupakan serat karbon yang paling umum digunakan.
Aplikasi utama:Terutama digunakan untuk material komposit seperti CFRP, CFRTP atau material komposit C/C, dan bidang aplikasinya meliputi peralatan pesawat terbang/angkasa, peralatan olahraga, dan suku cadang peralatan industri.
Benang Serat Stapel 02
Fitur produk:benang serat pendek, benang yang dipintal dari serat karbon pendek, seperti serat karbon berbahan dasar pitch untuk keperluan umum, biasanya merupakan produk dalam bentuk serat pendek.
Kegunaan utama:bahan insulasi panas, bahan anti-gesekan, bagian komposit C/C, dll.
03 Kain Serat Karbon
Fitur produk:Terbuat dari serat karbon kontinu atau benang pintal serat karbon. Berdasarkan metode penenunannya, kain serat karbon dapat dibagi menjadi kain tenun, kain rajut, dan kain non-tenun. Saat ini, kain serat karbon umumnya berupa kain tenun.
Aplikasi utama:Sama seperti serat karbon kontinu, terutama digunakan dalam material komposit seperti CFRP, CFRTP atau material komposit C/C, dan bidang aplikasinya meliputi peralatan pesawat terbang/angkasa, barang olahraga, dan suku cadang peralatan industri.
04 Sabuk Jalinan Serat Karbon
Fitur produk:Ia termasuk jenis kain serat karbon, yang juga ditenun dari serat karbon kontinu atau benang pintal serat karbon.
Kegunaan utama:Terutama digunakan untuk bahan penguat berbahan dasar resin, khususnya untuk produksi dan pemrosesan produk berbentuk tabung.
05 Serat karbon cincang
Fitur produk:Berbeda dengan konsep benang pintal serat karbon, biasanya disiapkan dari serat karbon kontinu melalui proses cincang, dan panjang serat yang dicincang dapat dipotong sesuai kebutuhan pelanggan.
Kegunaan utama:Biasanya digunakan sebagai campuran plastik, resin, semen, dll., dengan mencampurkannya ke dalam matriks, sifat mekanik, ketahanan aus, konduktivitas listrik, dan ketahanan panas dapat ditingkatkan; dalam beberapa tahun terakhir, serat penguat dalam komposit serat karbon pencetakan 3D sebagian besar adalah serat karbon cincang. utama.
06 Penggilingan serat karbon
Fitur produk:Karena serat karbon merupakan material yang rapuh, maka serat karbon dapat diolah menjadi material serat karbon berbentuk bubuk setelah digiling, yakni dengan menggiling serat karbon.
Aplikasi utama:mirip dengan serat karbon cincang, tetapi jarang digunakan dalam penguatan semen; biasanya digunakan sebagai senyawa plastik, resin, karet, dll. untuk meningkatkan sifat mekanis, ketahanan aus, konduktivitas listrik dan ketahanan panas matriks.
07 Tikar serat karbon
Fitur produk:Bentuk utamanya adalah kain felt atau mat. Pertama, serat pendeknya dilapisi dengan carding mekanis dan metode lainnya, lalu diolah dengan teknik tusuk jarum; juga dikenal sebagai kain non-woven serat karbon, kain ini termasuk jenis kain tenun serat karbon.Kegunaan utama:bahan isolasi termal, substrat bahan isolasi termal yang dicetak, lapisan pelindung tahan panas dan substrat lapisan tahan korosi, dll.
08 Kertas serat karbon
Fitur produk:Dibuat dari serat karbon melalui proses pembuatan kertas kering atau basah.
Kegunaan utama:pelat antistatis, elektroda, kerucut speaker, dan pelat pemanas; aplikasi yang banyak digunakan beberapa tahun terakhir adalah bahan katoda baterai kendaraan energi baru, dll.
09 Prepreg serat karbon
Fitur produk:bahan antara semi-keras yang terbuat dari resin termoset yang diimpregnasi serat karbon, yang memiliki sifat mekanis yang sangat baik dan digunakan secara luas; lebar prepreg serat karbon bergantung pada ukuran peralatan pemrosesan, dan spesifikasi umum mencakup bahan prepreg dengan lebar 300 mm, 600 mm, dan 1000 mm.
Aplikasi utama:peralatan pesawat terbang/antariksa, barang-barang olahraga dan peralatan industri, dll.
Bahan komposit serat karbon 010
Fitur produk:Bahan cetak injeksi terbuat dari resin termoplastik atau termoseting yang dicampur dengan serat karbon, campuran tersebut ditambahkan berbagai aditif dan serat cincang, lalu mengalami proses peracikan.
Aplikasi utama:Mengandalkan konduktivitas listrik material yang sangat baik, kekakuan yang tinggi, dan keunggulan bobotnya yang ringan, material ini terutama digunakan pada casing peralatan dan produk lainnya.
Kami juga memproduksifiberglass roving langsung,tikar fiberglass, jaring fiberglass, Dananyaman fiberglass.
Hubungi kami :
Nomor telepon:+8615823184699
Nomor telepon: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Waktu posting: 01-Jun-2022
