Tabung, Pelat, dan Suku Cadang Karbon Serat Presisi | Weihai Dushi

Klasifikasi inti: Klasifikasi akurat berdasarkan skenario aplikasi dan bentuk produk

Produk serat karbon memiliki berbagai macam kategori, yang dapat dibagi menjadi empat kategori utama berdasarkan area aplikasi, bentuk produk, dan jenis substrat. Setiap jenis produk berfokus pada kebutuhan yang berbeda, dengan tingkat pengulangan ketat yang dikendalikan di bawah 50%, sehingga mencapai cakupan komprehensif di berbagai industri.

1. Berdasarkan bidang aplikasi: segmentasi berbasis skenario untuk kategori manufaktur kelas atas

Bidang aplikasi merupakan dimensi klasifikasi paling utama dari produk serat karbon, dan persyaratan kinerja yang berbeda dari berbagai industri telah melahirkan produk khusus dalam berbagai bentuk. Di antaranya, empat bidang utama memberikan kontribusi lebih dari 80% pangsa pasar:

• Produk serat karbon untuk aerospace: Produk-produk ini memiliki persyaratan utama "kinerja tingkat tinggi+keandalan tinggi", terutama meliputi komponen struktural badan pesawat, kulit sayap, sirip ekor, nacelle mesin, dan sebagainya. Beberapa produk kelas atas juga digunakan untuk badan roket dan penopang satelit. Produk ini terbuat dari serat karbon modulus tinggi (di atas 40T) dan komposit resin tahan suhu tinggi, dengan kekuatan tarik lebih dari 2800MPa, serta memerlukan sertifikasi kualitas kelas aerospace (seperti AS9100). Sebagai contoh, pesawat Boeing 787 menggunakan produk serat karbon yang menyusun 50% dari berat badan pesawat, sehingga meningkatkan efisiensi bahan bakar pesawat sebesar 20%; badan roket Falcon 9 milik SpaceX menggunakan lapisan komposit serat karbon, yang 40% lebih ringan dibandingkan lapisan paduan aluminium.
• Produk serat karbon untuk kendaraan energi baru: berfokus pada "ringan+aman", terutama mencakup rangka bodi, penutup baterai, komponen sasis, hiasan interior, dll. Rangka bodi terbuat dari material komposit serat karbon anyaman 3K-12K, dengan kekakuan torsi lebih dari 40000 N·m/°, yang 30% - 50% lebih ringan dibandingkan bodi baja konvensional; Pelat penutup baterai menggunakan produk serat karbon tahan api, yang memiliki ketahanan terhadap benturan maupun kebakaran, serta mampu lulus uji keselamatan seperti tusukan jarum dan pengempaan. Perusahaan otomotif kelas atas seperti Tesla dan NIO telah menerapkannya secara luas, dan sayap belakang berbahan serat karbon pada Model S Plaid meningkatkan stabilitas kecepatan tinggi sebesar 15%.
• Produk serat karbon untuk peralatan olahraga: dengan "ringan+tahan banting" sebagai inti, mencakup klub golf, joran, raket tenis, ski, rangka sepeda, dll. Jenis produk ini sering menggunakan berkas serat kecil 1K-3K dari serat karbon, dengan tekstur halus dan sifat mekanik yang seimbang, yang dapat dioptimalkan dalam desain sesuai dengan jenis olahraga — misalnya, shaft klub golf diperkuat dengan serat karbon satu arah, meningkatkan daya ledak pukulan hingga 10%; joran menggunakan lapisan serat karbon gradien, yang menyeimbangkan kekuatan dan kelenturan, serta mampu menahan gaya tarik lebih dari 10 kg pada tubuh ikan.
• Produk serat karbon untuk penggunaan industri dan infrastruktur: disesuaikan dengan kebutuhan "daya tahan+ekonomi", termasuk bilah turbin angin, bejana tekan, pipa, pelat penguat bangunan, lengan robot industri, dll. Bilah turbin angin terbuat dari bundel serat karbon besar (di atas 48K), dengan panjang satu bilah 10MW melebihi 80 meter dan pengurangan berat 25% dibandingkan bilah serat kaca; Papan penguat bangunan menggunakan komposit kain serat karbon dan resin epoksi, yang dapat meningkatkan kapasitas daya dukung bangunan lama lebih dari 30%, serta memudahkan konstruksi sehingga memperpendek masa pelaksanaan sebesar 50%.

2. Menurut bentuk produk: cakupan lengkap dari profil dasar hingga komponen struktural kompleks

Berdasarkan bentuknya, produk serat karbon dapat dibagi menjadi lima kategori dasar, membentuk rantai industri lengkap dari pengolahan bahan baku hingga aplikasi akhir:

• Papan serat karbon: salah satu profil paling dasar, terbagi menjadi papan padat dan papan sarang lebah, dengan rentang ketebalan 0,5 mm-50 mm, serta dapat disesuaikan dengan ukuran dan tekstur permukaan yang berbeda. Papan padat digunakan untuk casing peralatan dan panel interior; papan sarang lebah memiliki ciri ringan dan kekuatan tinggi, dengan densitas hanya 0,3 g/cm³, serta digunakan untuk interior aerospace dan pelat perut baling-baling turbin angin. Sebagai contoh, langit-langit kabin pesawat menggunakan papan serat karbon sarang lebah, yang 60% lebih ringan dibandingkan panel paduan aluminium.
• Pipa serat karbon: dibagi menjadi pipa bulat, pipa persegi, dan pipa tidak beraturan, dengan kisaran diameter 3mm-500mm, dibuat melalui proses winding atau ekstrusi. Pipa bulat digunakan untuk joran, tiang bendera, dan penopang tenda; Pipa persegi digunakan untuk rangka sepeda dan struktur penopang peralatan; Pipa tidak beraturan cocok untuk skenario khusus, seperti selubung insulasi knalpot mobil. Pipa serat karbon yang menggunakan teknologi winding memiliki kekuatan keliling hingga 1500MPa, jauh lebih unggul dibandingkan pipa baja.
• Komponen struktural berbentuk serat karbon: dipesan khusus untuk permukaan melengkung kompleks atau kebutuhan bentuk khusus, seperti nacelle mesin pesawat, panel dalam pintu mobil, lengan artikulasi robot, dll. Produk jenis ini perlu dibentuk melalui cetakan, dengan kesalahan akurasi dimensi ≤± 0,2 mm, serta memerlukan desain pelapisan serat karbon multi-arah untuk memastikan distribusi gaya yang merata. Sebagai contoh, setelah menggunakan komponen berbentuk serat karbon untuk panel dalam pintu mobil, bobot berkurang sebesar 45%, sementara ketahanan terhadap benturan meningkat sebesar 30%.
• Produk kain serat karbon: dibuat dari kain tenun serat karbon sebagai bahan dasar, dipotong dan dibentuk, seperti rompi anti-peluru, kain dekoratif, material filter, dll. Rompi anti-peluru terbuat dari kain tenun berkas filamen 1K, dan tingkat anti-peluru dapat mencapai level NIJ III; kain dekoratif dibuat menjadi pola seperti pola sepak bola dan pola belah ketupat melalui teknologi jacquard, serta digunakan untuk furnitur mewah dan interior mobil.
• Profil komposit serat karbon: jenis produk baru yang terbentuk dari komposit dengan material seperti logam dan keramik, misalnya pipa komposit karbon fiber paduan aluminium dan cakram rem karbon fiber keramik. Cakram rem karbon fiber keramik mempertahankan koefisien gesekan yang stabil pada suhu tinggi dan digunakan dalam sistem rem untuk mobil sport dan pesawat terbang. Masa pakai mereka 5 kali lebih lama dibandingkan cakram rem logam.

3. Adaptasi diferensiasi kinerja dari berbagai sistem komposit berdasarkan jenis matriks

Berdasarkan material matriks komposit, produk serat karbon dapat dibagi menjadi tiga sistem utama untuk memenuhi kebutuhan kinerja yang berbeda:

• Produk serat karbon berbasis resin: kategori paling utama, menyumbang lebih dari 85%, berbasis resin epoksi, resin fenolik, dan resin termoplastik. Produk berbasis resin epoksi memiliki sifat mekanis yang seimbang dan digunakan dalam aerospace serta peralatan olahraga; Produk berbasis resin fenolik memiliki ketahanan api yang sangat baik dan digunakan dalam transportasi rel dan komponen tahan api; Produk berbasis resin termoplastik dapat didaur ulang dan digunakan untuk casing kendaraan bermotor dan perangkat elektronik.
• Produk serat karbon berbasis logam: Komposit dengan logam seperti aluminium, titanium, tembaga, dll., yang menggabungkan ringannya serat karbon dengan konduktivitas listrik dan termal dari logam, digunakan untuk komponen pembuangan panas pada perangkat elektronik dan komponen struktural konduktif aerospace. Sebagai contoh, radiator komposit aluminium-serat karbon memiliki efisiensi pembuangan panas 40% lebih tinggi dibandingkan radiator aluminium murni.
• Produk serat karbon berbasis keramik: Berdasarkan keramik, mereka memiliki ketahanan suhu tinggi yang luar biasa dan dapat digunakan dalam jangka panjang pada suhu di atas 1000 ℃. Mereka digunakan untuk bilah turbin mesin aviasi dan lapisan tungku industri. Produk jenis ini memiliki biaya tinggi dan terutama digunakan dalam skenario suhu tinggi kelas atas.

4. Kategori turunan yang dikustomisasi untuk skenario khusus berdasarkan karakteristik fungsional

Sebagai respons terhadap lingkungan ekstrem atau kebutuhan khusus, produk serat karbon telah mengembangkan beberapa subkategori fungsional, memperluas batas penerapannya:

• Produk serat karbon tahan suhu tinggi: terbuat dari resin poliimida atau matriks keramik, dengan suhu penggunaan jangka panjang 150-1000 ℃ dan tingkat retensi sifat mekanis lebih dari 85% pada suhu tinggi, digunakan untuk komponen mesin aviasi dan struktur tungku industri.
• Produk serat karbon tahan api: ditambahkan dengan peredam api bebas halogen, kinerja peredam api mencapai level UL94 V0, dan kepadatan asap rendah saat terbakar. Produk ini digunakan untuk interior gerbong transportasi rel dan komponen tahan api bangunan.
• Produk Serat Karbon Konduktif: Dengan menambahkan nanotube karbon atau menggunakan komposit berbasis logam, hambatan permukaan ≤ 10⁴ Ω, digunakan untuk pelindung elektromagnetik dan lantai anti-statis.
• Produk serat karbon tahan korosi: menggunakan matriks resin tahan asam dan alkali, dapat menahan korosi dari air laut dan media kimia, digunakan untuk struktur platform lepas pantai dan pipa kimia.

Keunggulan Inti: Enam Karakteristik Utama untuk Mewujudkan Ulang Nilai Industri Manufaktur

Alasan mengapa produk serat karbon dapat menjadi "wadah material inti" untuk manufaktur kelas atas adalah karena keunggulan komprehensifnya dalam sifat mekanis, ringan, kemampuan beradaptasi dengan lingkungan, dan dimensi lainnya, yang secara bersama-sama membentuk posisi pasar yang tidak tergantikan.

1. Keunggulan ringan dan kekuatan tinggi yang maksimal

Keseimbangan antara ringan dan kekuatan tinggi merupakan daya saing utama produk serat karbon. Densitasnya hanya 1,7-2,0 g/cm³, yaitu 1/4 hingga 1/5 dari baja dan 2/3 dari paduan aluminium. Kekuatan tariknya dapat mencapai 1500-3000 MPa, yaitu 5-10 kali lipat dari baja, serta kekuatan spesifiknya (kekuatan/densitas) jauh melampaui material tradisional. Di industri dirgantara, setelah mengadopsi produk serat karbon, pesawat dapat mengurangi bobot badan sebesar 30% - 50% dan meningkatkan efisiensi bahan bakar sebesar 15% - 20%. Pesawat Boeing 787 dapat menghemat biaya bahan bakar sekitar 12 juta dolar AS per pesawat per tahun karena penggunaan besar-besaran produk serat karbon; Di industri otomotif, rangka bodi serat karbon mengurangi bobot keseluruhan kendaraan sebesar 40%, memperpendek waktu akselerasi per 100 kilometer sebesar 1-2 detik, serta mengurangi konsumsi bahan bakar lebih dari 15%; Di bidang tenaga angin, penggunaan produk serat karbon pada bilah turbin angin 10 MW mengurangi bobot sebesar 25% dan meningkatkan efisiensi pembangkit listrik sebesar 5% - 8%.

2. Ketahanan terhadap kelelahan dan daya tahan yang sangat baik

Produk serat karbon memiliki ketahanan fatis yang sangat baik, dengan tingkat retensi kekuatan fatis sebesar 85%–90% di bawah siklus beban dinamis, jauh lebih tinggi daripada baja yang hanya 50%–60%. Di bidang tenaga angin, bilah turbin angin perlu menahan siklus beban angin selama lebih dari 20 tahun. Setelah menggunakan produk serat karbon, risiko kegagalan karena fatis berkurang hingga 70%; di bidang penerbangan, komponen badan pesawat harus menahan beban getaran dari puluhan ribu lepas landas dan mendarat, serta ketahanan fatis produk serat karbon dapat memperpanjang masa pakai komponen hingga lebih dari 25 tahun. Selain itu, produk serat karbon juga memiliki ketahanan cuaca yang sangat baik, dengan masa pakai hingga 15–20 tahun di lingkungan luar ruangan seperti terpapar sinar matahari, kelembapan, semprotan garam, dan sebagainya, yang lebih dari 50% lebih lama dibandingkan material logam tradisional. Setelah mengadopsi pipa serat karbon di platform lepas pantai, penggantian sering akibat korosi air laut dapat dihindari, serta biaya pemeliharaan dapat dikurangi hingga 60%.

3. Desain yang sangat fleksibel dan kemampuan kustomisasi

Produk serat karbon dapat mencapai desain yang disesuaikan dalam semua dimensi, secara sempurna menyesuaikan dengan kebutuhan pribadi di berbagai skenario. Dari segi bentuk, bentuk kompleks apa pun dapat dibuat sesuai cetakan, mulai dari pelat dan pipa sederhana hingga struktur tidak beraturan seperti nacelle mesin pesawat terbang, semuanya dapat dibentuk secara akurat dengan kesalahan akurasi dimensi ≤± 0,2 mm. Dari segi kinerja, kekuatan, ketangguhan, tahan suhu, dan sifat lainnya dapat dioptimalkan dengan menyesuaikan spesifikasi bundel serat karbon (1K-60K), arah lapisan (0°, 90°, ±45°), jenis matriks, serta parameter lainnya. Sebagai contoh, shaft klub golf mencapai keseimbangan "kekuatan kepala tinggi + ketangguhan ekor tinggi" melalui desain lapisan gradien; dari segi penampilan, tekstur dan warna yang berbeda dapat dibentuk melalui teknik tenun dan perlakuan permukaan, seperti penggunaan panel dekoratif serat karbon jacquard pada interior mobil untuk meningkatkan kesan mewah produk.

4. Adaptasi proses yang sangat baik dan efisiensi pencetakan

Produk serat karbon kompatibel dengan berbagai proses pencetakan, memenuhi beragam kebutuhan mulai dari kustomisasi satu unit hingga produksi massal. Untuk produk standar seperti lembaran dan pipa, proses ekstrusi dan lilitan dapat digunakan untuk produksi skala besar. Kecepatan ekstrusi dapat mencapai 5-10 m/menit, dan output harian satu lini produksi dapat melebihi 1000 meter; untuk komponen berbentuk kompleks (seperti struktur pesawat terbang dan pintu mobil), dapat digunakan proses cetak panas dan molding, dengan siklus pembentukan hanya 20-60 menit, cocok untuk produksi cepat dalam industri manufaktur otomotif; untuk komponen khusus jumlah kecil (seperti peralatan olahraga kelas atas), dapat digunakan teknologi pembentukan vacuum bag yang memiliki biaya lebih rendah dan kualitas pembentukan stabil. Selain itu, tingkat limbah selama pemrosesan produk serat karbon hanya berkisar 5% - 8%, jauh lebih rendah dibandingkan 15% - 20% pada proses logam tradisional, sehingga secara signifikan mengurangi pemborosan material.

5. Ekspandibilitas fungsional yang terdiversifikasi

Selain sifat mekanis dasar, produk serat karbon juga dapat mencapai sifat fungsional yang kaya dan memperluas batas aplikasi melalui modifikasi komposit. Dalam hal perisai elektromagnetik, produk serat karbon konduktif dapat menghalangi lebih dari 99% radiasi elektromagnetik dan digunakan untuk peralatan militer serta casing stasiun basis 5G; Dalam hal konduktivitas termal dan pembuangan panas, produk komposit logam-serat karbon memiliki koefisien konduktivitas termal hingga 150W/(m · K) dan digunakan sebagai heatsink CPU pada perangkat elektronik; Dalam hal peredaman getaran, laju peredaman getaran produk serat karbon lebih dari 10 kali lipat dibandingkan baja, sehingga dapat mengurangi kebisingan operasional dan keausan pada sasis otomotif serta mesin perkakas industri; Dalam hal permeabilitas sinar-X, produk serat karbon dapat digunakan sebagai pelat proteksi radiasi peralatan medis, menyeimbangkan antara perlindungan dan ringan.

6. Keunggulan biaya siklus hidup penuh jangka panjang

Meskipun biaya pengadaan awal produk serat karbon relatif tinggi (sekitar 10-20 kali lipat dari baja), keunggulan biaya seumur hidup sangat signifikan. Di bidang transportasi rel, penggunaan komponen gerbong dari serat karbon dapat mengurangi berat satu gerbong tunggal lebih dari 250 kg, menghemat listrik sekitar 42.000 kWh per kereta per tahun, serta mengurangi total biaya sebesar 30% selama siklus hidup 10 tahun; Di bidang peralatan industri, ketahanan korosi produk serat karbon dapat memperpanjang siklus perawatan dari 1 tahun menjadi 5 tahun, mengurangi waktu pemeliharaan peralatan sebesar 40%, serta meningkatkan efisiensi produksi sebesar 15%; Di industri dirgantara, ringannya produk serat karbon dapat mengurangi konsumsi bahan bakar dan biaya transportasi. Pesawat Boeing 787 dapat mengembalikan biaya premium material dalam waktu 5 tahun berkat penghematan bahan bakar akibat pengurangan berat. Selain itu, produk serat karbon termoplastik dapat didaur ulang dan digunakan kembali, dengan tingkat retensi kinerja lebih dari 70% untuk bahan daur ulang, sehingga semakin mengurangi biaya bahan baku.

Poin jual proses: kontrol presisi dan peningkatan nilai dari bahan baku hingga produk jadi

Keunggulan produk serat karbon terletak pada proses produksi yang presisi dan pengendalian kualitas sepanjang proses. Sistem prosesnya tidak hanya memastikan konsistensi produk, tetapi juga mencapai keseimbangan optimal antara kinerja dan biaya, menjadi pendukung utama daya saing kategori.

1. Proses cetak inti: sistem teknologi beragam yang menyesuaikan dengan semua kategori

Proses pencetakan produk serat karbon dipilih secara fleksibel berdasarkan bentuk produk dan persyaratan kinerja, dengan empat proses utama yang mencakup lebih dari 90% kategori produk:

• Proses pencetakan pultrusi: terutama digunakan untuk memproduksi profil linier seperti pelat dan pipa. Felt/kain serat karbon secara terus-menerus ditarik masuk ke dalam tangki resin untuk proses impregnasi melalui perangkat penarik, kemudian dikeringkan dan dibentuk dengan memanaskan cetakan. Proses ini memiliki efisiensi produksi yang sangat tinggi, dengan kecepatan lini 5-15m/menit dan kinerja produk yang seragam. Akurasi kontrol kandungan resin mencapai ± 1%, sehingga cocok untuk produksi skala besar. Sebagai contoh, pada lini produksi pipa serat karbon, output harian per lini dapat mencapai 2000 meter, dan kesalahan kelurusan produk ≤ 0,5mm/m.
• Proses cetak winding: digunakan untuk memproduksi produk silindris atau berputar (seperti bejana tekan, pipa, dan badan roket), prepeg serat karbon dililitkan pada cetakan inti dengan sudut tertentu menggunakan mesin lilit, kemudian dipanaskan dan dikeringkan. Sudut lilit dapat dikontrol secara presisi (0°-90°), sehingga produk dapat memiliki distribusi kekuatan optimal baik dalam arah aksial maupun keliling. Sebagai contoh, setelah menggunakan teknologi lilit spiral, tekanan ledak tabung gas tekan tinggi dapat mencapai lebih dari 80 MPa, jauh lebih tinggi dibandingkan tabung gas logam tradisional.
• Proses cetak kompresi: cocok untuk bagian berbentuk kompleks (seperti komponen interior otomotif dan peralatan olahraga), bahan karbon fiber prepreg ditempatkan ke dalam cetakan sesuai kebutuhan lapisan, lalu dikeringkan dengan pemanasan (120-180 ℃) dan penekanan (0,5-1,5MPa). Proses ini memiliki akurasi dimensi tinggi, dengan kesalahan ≤± 0,2mm, serta dapat mencapai produksi massal. Siklus produksi satu mode memakan waktu 20-60 menit, dan sirip belakang serat karbon Tesla diproduksi menggunakan proses ini.
• Proses pencetakan panas (hot press molding): Digunakan untuk komponen struktural aerospace kelas atas (seperti sayap pesawat dan kulit badan pesawat), bahan karbon fiber prepreg dilapis dan ditempatkan di dalam tangki press panas untuk proses curing dalam lingkungan suhu tinggi dan tekanan tinggi (suhu 150-200 ℃, tekanan 0,8-1,2MPa). Proses ini memastikan resin benar-benar meresap ke dalam serat, tingkat cacat internal produk kurang dari 0,3%, serta sifat mekanis yang stabil. Model-model utama pesawat Boeing dan Airbus menggunakan proses ini untuk memproduksi komponen struktural inti.

2. Titik kontrol proses utama: lima tautan inti yang menentukan kinerja produk

Stabilitas kualitas produk serat karbon berasal dari kontrol terperinci seluruh proses produksi, dengan lima tautan utama yang secara langsung menentukan kinerja akhir produk:

• Pemilihan bahan baku serat karbon: Pilih spesifikasi berkas serat karbon dan tingkat modulus yang sesuai berdasarkan persyaratan kinerja produk. Untuk produk aerospace, pilih berkas kecil dengan modulus tinggi 40T atau lebih (1K-6K), dan untuk produk industri, pilih berkas besar 24T atau kurang (48K atau lebih); Pada saat yang sama, lakukan pengujian ketat terhadap indikator seperti kekuatan, modulus, dan kadar karbon pada serat karbon, serta larang keras penggunaan bahan baku yang tidak memenuhi syarat dalam produksi.
• Kontrol persiapan bahan pra-impregnasi: Kadar resin dan keseragaman material yang telah diresapi secara langsung memengaruhi kinerja produk. Saat disiapkan dengan metode impregnasi panas-leleh atau impregnasi larutan, kadar resin dikendalikan pada kisaran 30% - 50% dengan toleransi ±1%; Mengadopsi peralatan impregnasi terkendali komputer untuk memastikan cakupan resin yang seragam pada setiap serat karbon dan menghindari titik-titik lemah akibat kekurangan perekat lokal.
• Desain dan pelaksanaan peletakan: Berdasarkan analisis tegangan produk, desain peletakan dilakukan untuk menentukan arah serat, jumlah lapisan, dan urutannya. Misalnya, struktur penahan beban menggunakan lapisan yang dipasang berselang-seling 0°/90°, sedangkan struktur tahan benturan menggunakan lapisan ±45°; Proses peletakan menggunakan mesin pelapis otomatis dengan ketelitian ±0,1 mm untuk menghindari ketidakselarasan serat yang disebabkan oleh peletakan manual.
• Kontrol akurat parameter curing: Atur suhu pemanasan, tekanan, dan waktu sesuai dengan jenis resin. Resin termoseting perlu mengontrol laju pemanasan (2-5 ℃/min) untuk menghindari pemanasan cepat dan pembentukan gelembung; Pantau secara real time tingkat pematangan menggunakan kalorimetri pensaklaran diferensial (DSC) guna memastikan resin terpenuh sepenuhnya tanpa fenomena over curing.
• Pengerjaan pasca proses dan inspeksi kualitas: Produk yang telah diproses perlu melalui pengerjaan lanjutan seperti pemangkasan dan pengilatan untuk memastikan ketepatan dimensi dan kehalusan permukaan; Setiap batch produk harus menjalani pengujian sifat mekanis seperti kekuatan tarik, kekuatan lentur, dan ketangguhan benturan. Teknik pengujian tak merusak seperti pengujian ultrasonik dan pengujian sinar-X digunakan untuk mengidentifikasi cacat internal, dengan tingkat deteksi cacat mencapai 99,9%.

3. Tren Inovasi Proses: Tiga Arah Utama untuk Mendorong Peningkatan Kategori

Industri terus meningkatkan kinerja dan efisiensi biaya produk serat karbon melalui inovasi proses, dengan tiga arah inovasi utama yang memimpin pengembangan kategori ini:

• Otomatisasi dan Produksi Cerdas: Memperkenalkan robot industri, inspeksi visi AI, dan teknologi digital twin untuk mewujudkan otomatisasi penuh dari proses penyaringan bahan baku, pelapisan, curing hingga inspeksi. Sebagai contoh, kecepatan peletakan kawat pada mesin peletak otomatis 10 kali lebih cepat dibanding operasi manual, dan sistem deteksi AI dapat mengidentifikasi cacat seperti ketidakselarasan serat dan kekurangan lem secara real time, sehingga mengurangi kesalahan konsistensi produk menjadi ± 0,1 mm.
• Penelitian dan pengembangan proses berbiaya rendah: Mengembangkan teknologi pembentukan serat karbon berkas besar, proses pre-impregnasi tanpa pelarut, serta sistem resin curing cepat untuk menekan biaya produksi. Harga serat karbon berkas besar hanya sepertiga hingga seperlima dari serat karbon berkas kecil, dan biaya produksi bilah turbin angin menggunakan berkas besar berkurang hingga 40%; resin curing cepat mempersingkat siklus pencetakan menjadi kurang dari 10 menit, meningkatkan efisiensi produksi.
• Penerapan proses daur ulang hijau: Memajukan teknologi daur ulang dan pemanfaatan kembali produk serat karbon termoplastik, mencapai daur ulang bahan baku melalui proses peleburan dan pembentukan ulang, dengan tingkat daur ulang lebih dari 80%; mengembangkan proses komposit resin berbasis bio dan serat karbon, mengurangi ketergantungan pada bahan baku berbasis minyak bumi, serta menekan emisi VOC lebih dari 90%, sesuai dengan tren manufaktur hijau.