serat karbon adalah bahan serat dengan kandungan karbon lebih dari 95%. Bahan ini memiliki sifat mekanik, kimia, listrik, dan sifat-sifat unggul lainnya yang sangat baik. Bahan ini adalah "raja material baru" dan material strategis yang 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 sejauh ini dan telah matang. Dengan terus berkembangnya material komposit serat karbon, teknologi ini semakin disukai oleh semua lapisan masyarakat, terutama pertumbuhan pesat industri penerbangan, mobil, kereta api, bilah tenaga angin, dll. dan efek pendorongnya, yaitu pengembangan industri serat karbon. Prospeknya bahkan lebih luas.
Rantai industri serat karbon dapat dibagi menjadi hulu dan hilir. Hulu biasanya mengacu pada produksi bahan khusus serat karbon; hilir biasanya mengacu pada produksi komponen aplikasi serat karbon. Perusahaan di antara hulu dan hilir dapat menganggapnya sebagai penyedia peralatan dalam proses produksi serat karbon. Seperti yang ditunjukkan pada gambar:
Seluruh proses dari sutera mentah hingga serat karbon di hulu rantai industri serat karbon perlu melalui proses seperti tungku oksidasi, tungku karbonisasi, tungku grafitasi, perawatan 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 grafitasi. Seperti yang ditunjukkan pada gambar:
Menggambar:Ini adalah langkah pertama dalam proses produksi serat karbon. Proses ini terutama memisahkan bahan mentah menjadi serat, yang merupakan perubahan fisik. Selama proses ini, terjadi perpindahan massa dan perpindahan panas antara cairan pemintalan dan cairan koagulasi, dan akhirnya pengendapan PAN. Filamen membentuk struktur gel.
Perancangan:memerlukan suhu 100 hingga 300 derajat untuk beroperasi bersamaan dengan efek peregangan serat berorientasi. Ini juga merupakan langkah kunci dalam modulus tinggi, penguatan tinggi, pemadatan, dan penyempurnaan serat PAN.
Stabilitas:Rantai makromolekul linier 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: Memerlukan 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 terperinci serat karbon dari proses produksi sutra mentah hingga produk jadi adalah bahwa sutra mentah PAN diproduksi oleh proses produksi sutra mentah sebelumnya. Setelah pra-penggambaran oleh panas basah dari pengumpan kawat, ia secara berurutan dipindahkan 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 terus menerus dan kontrol yang tepat, 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 titik kunci teknis, dan hambatan produksi yang tinggi. Ini merupakan integrasi dari berbagai disiplin ilmu dan teknologi.
Di atas adalah proses pembuatan serat karbon, mari kita lihat bagaimana kain serat karbon digunakan!
Pengolahan produk kain serat karbon
1. Pemotongan
Prepreg dikeluarkan dari tempat penyimpanan dingin pada suhu minus 18 derajat. Setelah bangun, langkah pertama adalah memotong material secara akurat sesuai diagram material pada mesin pemotong otomatis.
2. Pengaspalan
Langkah kedua adalah meletakkan prepreg pada alat peletakan, dan meletakkan lapisan yang berbeda sesuai dengan persyaratan desain. Semua proses dilakukan di bawah posisi laser.
3. Membentuk
Melalui robot penanganan otomatis, preform dikirim ke mesin cetak untuk pencetakan kompresi.
4. Pemotongan
Setelah terbentuk, benda kerja dikirim ke stasiun kerja robot pemotong untuk langkah keempat, yaitu pemotongan dan penghilangan gerinda, guna memastikan keakuratan dimensi benda kerja. Proses ini juga dapat dioperasikan pada 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 perekatan. Posisi perekatan, kecepatan lem, dan keluaran lem semuanya disesuaikan secara akurat. Bagian sambungan dengan bagian logam dipaku keling, yang dilakukan di stasiun pengelingan.
7. Inspeksi perakitan
Setelah lem dioleskan, panel bagian dalam dan luar dirakit. Setelah lem mengering, deteksi cahaya biru dilakukan untuk memastikan keakuratan dimensi lubang kunci, titik, garis, dan permukaan.
Serat karbon lebih sulit untuk diproses
Serat karbon memiliki kekuatan tarik yang kuat seperti bahan karbon dan kemampuan pemrosesan serat yang lembut. Serat karbon merupakan material baru dengan sifat mekanis yang sangat baik. Ambil contoh serat karbon dan baja biasa, kekuatan serat karbon berkisar antara 400 hingga 800 MPa, sedangkan kekuatan baja biasa berkisar antara 200 hingga 500 MPa. Dilihat dari ketangguhannya, serat karbon dan baja pada dasarnya serupa, dan tidak ada perbedaan yang jelas.
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, sedangkan 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 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. Persyaratan penerapan material dan persyaratan mutu untuk CFRP pun menjadi semakin ketat, yang juga menyebabkan meningkatnya biaya pemrosesan.
Pengolahan papan serat karbon
Setelah papan serat karbon diawetkan dan dibentuk, pasca-pemrosesan seperti pemotongan dan pengeboran diperlukan untuk persyaratan presisi atau kebutuhan perakitan. Dalam kondisi yang sama seperti parameter proses pemotongan dan kedalaman pemotongan, pemilihan alat dan bor dari bahan, ukuran, dan bentuk yang berbeda akan memiliki efek yang sangat berbeda. Pada saat yang sama, faktor-faktor seperti kekuatan, arah, waktu, dan suhu alat dan bor juga akan memengaruhi hasil pemrosesan.
Dalam proses pasca-pemrosesan, cobalah untuk memilih alat tajam dengan lapisan 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 tidak cukup tajam atau digunakan secara tidak tepat, hal itu 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. Menyebabkan robekan berlapis pada material, atau bahkan keruntuhan blok, yang mengakibatkan terkikisnya seluruh papan.
Saat mengeborlembaran serat karbon, semakin cepat kecepatannya, semakin baik efeknya. Dalam pemilihan mata bor, desain ujung bor unik dari 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 dua dengan desain tepi heliks kiri dan kanan. Tepi pemotongan yang tajam ini memiliki ujung heliks atas dan bawah untuk menyeimbangkan gaya aksial alat ke atas dan ke bawah selama pemotongan. , untuk memastikan bahwa gaya pemotongan yang dihasilkan diarahkan ke sisi dalam material, sehingga memperoleh kondisi pemotongan yang stabil dan menekan terjadinya delaminasi material. Desain tepi berbentuk berlian atas dan bawah dari router "Pineapple Edge" juga dapat memotong lembaran serat karbon secara efektif. Alur chipnya yang dalam dapat menghilangkan banyak panas pemotongan melalui pelepasan chip selama proses pemotongan, sehingga dapat menghindari kerusakan pada serat karbon. properti lembaran.
01 Serat panjang terus menerus
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 untuk pendek, benang yang dipintal dari serat karbon pendek, seperti serat karbon berbasis pitch serbaguna, 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 penenunan, kain serat karbon dapat dibagi menjadi kain tenun, kain rajutan, dan kain bukan tenunan. 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.
Penggunaan 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 benang ini disiapkan dari serat karbon kontinu melalui proses cacahan, dan panjang serat yang dicacah 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 bubuk material serat karbon 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 dilapis dengan metode carding mekanis dan metode lainnya, lalu disiapkan dengan metode tusuk jarum; juga dikenal sebagai kain bukan tenunan 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 sedang marak beberapa tahun ini 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 olahraga dan peralatan industri, dll.
Bahan komposit serat karbon 010
Fitur produk:Bahan cetak injeksi yang terbuat dari resin termoplastik atau termoseting yang dicampur dengan serat karbon, campuran tersebut ditambahkan berbagai aditif dan serat cincang, dan kemudian mengalami proses peracikan.
Aplikasi utama:Mengandalkan konduktivitas listrik yang sangat baik, kekakuan yang tinggi, dan keunggulan ringan, bahan ini terutama digunakan pada casing peralatan dan produk lainnya.
Kami juga memproduksifiberglass langsung roving,tikar fiberglass, jaring fiberglass, Dananyaman fiberglass.
Hubungi kami :
Nomor telepon: +8615823184699
Nomor telepon: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Waktu posting: 01-Jun-2022
