Precisie koolstofvezelbuizen, platen en aangepaste onderdelen | Weihai Dushi

Kernclassificatie: Nauwkeurige classificatie op basis van toepassingsscenario's en productvormen

Koolstofvezelproducten hebben een breed scala aan categorieën, die kunnen worden onderverdeeld in vier mainstreamcategorieën op basis van toepassingsgebieden, productvormen en substraattypen. Elk type product richt zich op gedifferentieerde behoeften, met een strikt beheersing van de herhaling onder de 50%, wat zorgt voor uitgebreide dekking van meerdere industrieën.

1. Op toepassingsgebied: scenario-gebaseerde segmentatie van high-end productiecategorieën

Het toepassingsgebied is de meest essentiële classificatiedimensie van koolstofvezelproducten, en de prestatie-eisen van verschillende industrieën hebben geleid tot gespecialiseerde producten in diverse vormen. Hiervan dragen de vier belangrijkste sectoren meer dan 80% bij aan het marktaandeel:

• Koolstofvezelproducten voor lucht- en ruimtevaart: Deze producten voldoen aan de kernvereisten van "ultieme prestaties + hoge betrouwbaarheid" en omvatten voornamelijk structurele componenten van het vliegtuiglichaam, vleugelpanelen, staartvlakken, motorgondels, enz. Sommige hoogwaardige producten worden ook gebruikt voor raketrompen en satellietsteunen. Het product is gemaakt van koolstofvezel met een hoog modulus (boven 40T) en een hittebestendige harscomposiet, met een treksterkte van meer dan 2800 MPa, en vereist kwaliteitscertificering op lucht- en ruimtevaartniveau (zoals AS9100). Bijvoorbeeld: het Boeing 787-vliegtuig maakt gebruik van koolstofvezelproducten die 50% van het lichaamsgewicht uitmaken, waardoor de brandstofefficiëntie van het vliegtuig met 20% toeneemt; De Falcon 9-raketromp van SpaceX gebruikt een composietomhulsel van koolstofvezel, dat 40% lichter is dan een omhulsel van aluminiumlegering.
• Koolstofvezelproducten voor voertuigen op nieuwe energie: gericht op "lichtgewicht + veiligheid", met name toepassingen voor carrosserieframes, batterijbehuizingen, chassiscomponenten, interieurafwerking, enz. Het carrosserieframe is gemaakt van een 3K-12K koolstofvezel geweven composietmateriaal, met een torsiestijfheid van meer dan 40000 N·m/°, wat 30% - 50% lichter is dan een traditioneel stalen carrosserie; De batterijbehuizing gebruikt vlamvertragende koolstofvezelproducten, die zowel slagvast als vuurvast zijn, en veiligheidstests zoals naaldprikken en knijpen kunnen doorstaan. Hoge-segment auto-merken zoals Tesla en NIO passen dit op grote schaal toe, en de koolstofvezelachtervleugel van de Model S Plaid verbetert de stabiliteit bij hoge snelheid met 15%.
• Koolstofvezelproducten voor sportapparatuur: met "lichtgewicht + hoge taaiheid" als kern, toepassingen in golfclubs, hengels, tennisrackets, ski's, fietsframes, enz. Dit type product gebruikt vaak 1K-3K kleine vezelbundels koolstofvezel, met een fijne textuur en gebalanceerde mechanische eigenschappen, die kunnen worden geoptimaliseerd in het ontwerp op basis van sporttoepassingen – bijvoorbeeld wordt de steel van een golfclub versterkt met unidirectionele koolstofvezel, waardoor de slagkracht met 10% toeneemt; de hengel heeft een gradiëntlaag koolstofvezel die sterkte en flexibiliteit in balans brengt en een trekkracht van meer dan 10 kg op het vislichaam kan weerstaan.
• Koolstofvezelproducten voor industrieel gebruik en infrastructuur: aangepast aan de behoeften van "duurzaamheid+economie", waaronder windturbinebladen, drukvaten, leidingen, versterkingsplaten voor gebouwen, industriële robotarmen, enz. De windturbinebladen zijn gemaakt van grote vezelbundels (boven 48K) van koolstofvezelproducten, waarbij een enkel blad van 10 MW een lengte heeft van meer dan 80 meter en een gewichtsreductie van 25% kent in vergelijking met glasvezelbladen; De versterkingsplaat voor gebouwen maakt gebruik van koolstofvezeldoek en epoxyharscomposiet, wat de draagkracht van oude gebouwen met meer dan 30% kan verhogen, en de constructie is eenvoudig, waardoor de bouwperiode met 50% wordt verkort.

2. Volgens productvorm: volledige ketendekking van basisprofielen tot complexe structurele componenten

Afhankelijk van hun vorm kunnen koolstofvezelproducten worden onderverdeeld in vijf basiscategorieën, waardoor een complete industrieketen ontstaat vanaf de verwerking van grondstoffen tot eindtoepassingen:

• Koolstofvezelplaat: een van de meest basisprofielen, onderverdeeld in massieve platen en honingraatplaten, met een diktebereik van 0,5 mm - 50 mm, en op maat te maken in verschillende afmetingen en oppervlaktestructuren. Massieve platen worden gebruikt voor apparatenbehuizingen en binnenpanelen; Honingraatpanelen kenmerken zich door hun lage gewicht en hoge sterkte, met een dichtheid van slechts 0,3 g/cm³, en worden gebruikt voor interieurs in de lucht- en ruimtevaart en buikplaten van windturbinebladen. Bijvoorbeeld: het plafond van een vliegtuigcabine is gemaakt van koolstofvezel honingraatpanelen, die 60% lichter zijn dan aluminiumlegeringspanelen.
• Koolstofvezelbuis: verdeeld in ronde buis, vierkante buis en onregelmatige buis, met een diameterbereik van 3 mm - 500 mm, gemaakt door wikkel- of extrusieproces. Ronde buizen worden gebruikt voor hengels, vlaggenpalen en tentsteunen; Vierkante buizen worden gebruikt voor fietsframes en apparatuurdragers; Onregelmatige buizen zijn geschikt voor speciale toepassingen, zoals isolatiehulzen voor auto-uitlaatpijpen. De koolstofvezelbuis die is vervaardigd met wikkeltechnologie heeft een omtrekssterkte van maximaal 1500 MPa, veel beter dan stalen buizen.
• Koolstofvezel gevormde structurele onderdelen: aangepast voor complexe gebogen oppervlakken of speciale vormvereisten, zoals motorbehuizingen van vliegtuigen, binnenpanelen van autodeuren, gearticuleerde robotarmen, enz. Dit type product moet via mallen worden gevormd, met een dimensionele nauwkeurigheidsfout van ≤± 0,2 mm, en vereist een multidirectioneel koolstofvezellamineringontwerp om een gelijkmatige krachtenverdeling te waarborgen. Bijvoorbeeld: na het gebruik van koolstofvezel gevormde onderdelen voor het binnenpaneel van een autodeur wordt het gewicht verlaagd met 45%, terwijl de slagweerstand verbeterd is met 30%.
• Koolstofvezel weefselproducten: gemaakt van geweven koolstofvezel als basismateriaal, gesneden en gevormd, zoals kogelvrije vesten, decoratieve stoffen, filtermaterialen, enz. Het kogelvrije vest is gemaakt van geweven stof uit 1K filamentbundels, en het kogelvrije niveau kan NIJ niveau III bereiken; decoratieve stoffen worden via jacquardtechnologie tot patronen zoals voetbal- en ruitpatronen verwerkt, en worden gebruikt voor hoogwaardige meubels en auto-interieurs.
• Koolstofvezel composietprofiel: een nieuw type product gevormd door compositie met materialen zoals metaal en keramiek, zoals koolstofvezel aluminiumlegering composietbuizen en koolstofvezel keramische remschijven. Koolstofvezel keramische remschijven behouden een stabiele wrijvingscoëfficiënt bij hoge temperaturen en worden gebruikt in remsystemen voor sportwagens en vliegtuigen. Hun levensduur is 5 keer langer dan die van metalen remschijven.

3. Gedifferentieerde aanpassing van de prestaties van verschillende compositesystemen op basis van matrixtype

Afhankelijk van het composiet matrixmateriaal kunnen koolstofvezelproducten worden onderverdeeld in drie grote systemen om aan verschillende prestatie-eisen te voldoen:

• Op hars gebaseerde koolstofvezelproducten: de meest gangbare categorie, goed voor meer dan 85%, op basis van epoxyhars, fenolhars en thermoplastische hars. Producten op basis van epoxyhars hebben een evenwichtige mechanische eigenschap en worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en sportuitrusting; producten op basis van fenolhars hebben uitstekende brandvertragende eigenschappen en worden gebruikt in railvervoer en brandwerende onderdelen; producten op basis van thermoplastische hars zijn recycleerbaar en worden gebruikt voor behuizingen van auto's en elektronische apparaten.
• Op metaal gebaseerde koolstofvezelproducten: Samengesteld met metalen zoals aluminium, titaan, koper, enz., waarbij de lichte kwaliteit van koolstofvezel wordt gecombineerd met de elektrische en thermische geleidbaarheid van metalen, gebruikt voor warmteafvoercomponenten in elektronische apparaten en geleidende structurele componenten in de lucht- en ruimtevaart. Bijvoorbeeld: koolstofvezel-aluminium composietradiatoren hebben een 40% hogere koelrendement in vergelijking met zuivere aluminiumradiatoren.
• Op keramiek gebaseerde koolstofvezelproducten: Op basis van keramiek hebben ze uitstekende bestendigheid tegen hoge temperaturen en kunnen op lange termijn worden gebruikt bij temperaturen boven de 1000 ℃. Ze worden gebruikt voor turbinebladen van vliegtuigmotoren en voeringen van industriële ovens. Dit type product is kostbaar en wordt voornamelijk ingezet in high-end toepassingen met hoge temperaturen.

4. Aangepaste afgeleide categorieën voor speciale scenario's op basis van functionele kenmerken

Om te reageren op extreme omgevingen of speciale behoeften, zijn er meerdere functionele subcategorieën van koolstofvezelproducten ontwikkeld, waardoor hun toepassingsgrenzen zijn uitgebreid:

• Hittebestendige koolstofvezelproducten: gemaakt van polyimidehars of keramische matrix, met een langdurige gebruikstemperatuur van 150-1000 ℃ en een retentie van mechanische eigenschappen van meer dan 85% bij hoge temperaturen, gebruikt voor componenten van vliegtuigmotoren en structuren van industriële ovens.
• Vlamvertragende koolstofvezelproducten: toegevoegd met halogeenvrije vlamvertragers, de vlamvertragende prestatie bereikt het UL94 V0-niveau, en de rookdichtheid is laag bij verbranding. Ze worden gebruikt voor de binnenkant van treinwagons en brandwerende bouwcomponenten.
• Geleidende koolstofvezelproducten: Door toevoeging van koolstofnanobuisjes of gebruik van op metaal gebaseerde composieten, is het oppervlaktevermogen ≤ 10⁴ Ω, gebruikt voor elektromagnetische afschermingsbehuizingen en antistatische vloeren.
• Corrosiebestendige koolstofvezelproducten: gebruikmakend van zuur- en alkalibestendige harsmatrix, kan corrosie weerstaan van zeewater en chemische media, gebruikt voor offshoreplatformstructuren en chemische leidingen.

Kernvoordeel: Zes kernkenmerken voor het opnieuw vormgeven van de waarde van de maakindustrie

De reden waarom koolstofvezelproducten de "kernmateriaaldrager" kunnen worden voor high-end productie, ligt in hun uitgebreide voordelen op het gebied van mechanische eigenschappen, lichtgewicht, milieuaanpassingsvermogen en andere dimensies, die samen hun onvervangbare marktpositie creëren.

1. Ultieme lichtgewicht- en hoogwaardige sterktevoordelen

De balans tussen lichtgewicht en hoge sterkte is de kerncompetitiviteit van koolstofvezelproducten. De dichtheid ervan bedraagt slechts 1,7-2,0 g/cm³, wat 1/4 tot 1/5 is van staal en 2/3 van aluminiumlegering. De treksterkte kan oplopen tot 1500-3000 MPa, wat 5 tot 10 keer zo hoog is als die van staal, en de specifieke sterkte (sterkte/dichtheid) overtreft veruit die van traditionele materialen. In de lucht- en ruimtevaartindustrie kan door het gebruik van koolstofvezelproducten het gewicht van vliegtuigen met 30-50% worden verminderd en de brandstofefficiëntie met 15-20% worden verbeterd. Het Boeing 787-vliegtuig kan jaarlijks ongeveer 12 miljoen dollar aan brandstofkosten per toestel besparen dankzij het grootschalige gebruik van koolstofvezelproducten; In de automobielindustrie vermindert het koolstofvezel chassis het totale voertuiggewicht met 40%, verkort de acceleratietijd per 100 kilometer met 1-2 seconden en verlaagt het het brandstofverbruik met meer dan 15%; Op het gebied van windenergie verlaagt het gebruik van koolstofvezelproducten op 10 MW-windturbinebladen het gewicht met 25% en verhoogt het de opwekkingsrendement met 5-8%.

2. Uitstekende weerstand tegen vermoeiing en duurzaamheid

Koolstofvezelproducten hebben uitstekende vermoeiingsweerstand, met een vermoeiingssterkte-retentie van 85% -90% onder dynamische belastingscycli, veel hoger dan de 50% -60% van staal. In de windenergiesector moeten windturbinebladen windbelastingscycli gedurende meer dan 20 jaar weerstaan. Na het gebruik van koolstofvezelproducten wordt het risico op vermoeiingsbreuk met 70% verlaagd; in de luchtvaart moeten rompcomponenten trillingsbelastingen weerstaan van tienduizenden start- en landingscycli, en de vermoeiingsweerstand van koolstofvezelproducten kan de levensduur van componenten verlengen tot meer dan 25 jaar. Daarnaast hebben koolstofvezelproducten ook uitstekende weersbestendigheid, met een levensduur van wel 15-20 jaar in buitenomgevingen zoals blootstelling aan zonlicht, vochtigheid, zoutnevel, enzovoort, wat meer dan 50% langer is dan bij traditionele metalen materialen. Na de toepassing van koolstofvezelpijpleidingen op offshoreplatforms kan frequente vervanging door zeewatercorrosie worden voorkomen, en kunnen onderhoudskosten met 60% worden verlaagd.

3. Zeer flexibele ontwerp- en aanpasmogelijkheden

Koolstofvezelproducten kunnen op maat worden ontworpen in alle dimensies, waardoor ze perfect aansluiten bij gepersonaliseerde behoeften in verschillende scenario's. Wat betreft vorm kan elke complexe vorm volgens de mal worden gemaakt, van eenvoudige platen en buizen tot onregelmatige structuren zoals luchtvaartuigmotornacelles, allemaal nauwkeurig gevormd met een dimensionele nauwkeurigheidsfout van ≤± 0,2 mm. Wat betreft prestaties kunnen sterkte, taaiheid, temperatuurbestendigheid en andere eigenschappen worden geoptimaliseerd door aanpassing van de specificaties van de koolstofvezelbundels (1K-60K), laagrichting (0°, 90°, ±45°), matrixtype en andere parameters. Bijvoorbeeld: de golfclubshaft bereikt door een gradiëntlaagopbouw een balans tussen "hoge kopsterkte + hoge hektaiheid". Wat betreft uiterlijk kunnen verschillende texturen en kleuren worden gecreëerd middels weeftechnieken en oppervlaktebehandelingen, zoals het gebruik van jacquard koolstofvezel decoratieve panelen in auto-interieurs om de hoogwaardige uitstraling van het product te verhogen.

4. Uitstekende procesaanpassing en molvefficiëntie

Koolstofvezelproducten zijn compatibel met meerdere vormgevingsprocessen, waardoor aan diverse behoeften wordt voldaan, van individuele aanpassing tot massaproductie. Voor genormaliseerde producten zoals platen en buizen kunnen extrusie- en wikkelprocessen worden gebruikt voor grootschalige productie. De extrusiesnelheid kan 5-10 m/min bereiken, en de dagelijkse output van een enkele productielijn kan meer dan 1000 meter bedragen; voor complex gevormde onderdelen (zoals structurele componenten van vliegtuigen en autodeuren) kunnen warmpersketels en vormgevingstechnieken worden gebruikt, met een vormtijd van slechts 20-60 minuten, geschikt voor de snelle productie in de automobielindustrie; voor kleine series op maat gemaakte onderdelen (zoals hoogwaardige sportapparatuur) kan vacuümzakvormtechnologie worden toegepast, die lagere kosten heeft en een stabiele vormkwaliteit biedt. Daarnaast is het afvalpercentage tijdens de verwerking van koolstofvezelproducten slechts 5% - 8%, veel lager dan de 15% - 20% bij traditionele metaalbewerking, wat materiaalverspilling aanzienlijk verlaagt.

5. Gediversifieerde functionele uitbreidbaarheid

Naast basis mechanische eigenschappen kunnen koolstofvezelproducten ook rijke functionele eigenschappen bereiken en de toepassingsgrenzen verruimen door samengestelde modificaties. Op het gebied van elektromagnetische afscherming kunnen geleidende koolstofvezelproducten meer dan 99% van de elektromagnetische straling afschermen en worden gebruikt voor militaire apparatuur en behuizingen van 5G-basisstations; op het gebied van warmtegeleiding en koeling heeft het composietmateriaal van koolstofvezel en metaal een warmtegeleidingscoëfficiënt van maximaal 150 W/(m·K) en wordt gebruikt als CPU-koellichaam voor elektronische apparaten; wat betreft trillingsdemping is de trillingsdempingsnelheid van koolstofvezelproducten meer dan tien keer zo hoog als die van staal, waardoor de bedrijfsgeluiden en slijtage van auto-onderstellen en industriële machinegereedschappen kunnen worden verlaagd; op het gebied van röntgenstralingdoorlatendheid kunnen koolstofvezelproducten worden gebruikt als stralingsbeschermingsplaten voor medische apparatuur, waarbij bescherming en lichtgewicht in balans worden gebracht.

6. Voordelen op lange termijn voor de totale levenscycluskosten

Hoewel de initiële aanschafkosten van koolstofvezelproducten relatief hoog zijn (ongeveer 10-20 keer die van staal), is het voordeel in totale levenscycluskosten aanzienlijk. Op het gebied van railtransport kan het gebruik van koolstofvezelwagendelen het gewicht van een enkele wagon met meer dan 250 kg verminderen, wat per trein per jaar ongeveer 42.000 kWh aan elektriciteit bespaart en de totale kosten over een levensduur van 10 jaar met 30% verlaagt; op het gebied van industriële apparatuur kan de corrosiebestendigheid van koolstofvezelproducten de onderhoudscyclus verlengen van 1 jaar naar 5 jaar, de stilstandtijd voor onderhoud verminderen met 40% en de productie-efficiëntie verhogen met 15%; in de lucht- en ruimtevaartindustrie kan de verlichting door koolstofvezelproducten brandstofverbruik en transportkosten verlagen. Het Boeing 787-vliegtuig kan de hogere materiaalkosten binnen 5 jaar terugverdienen dankzij brandstofbesparingen als gevolg van gewichtsreductie. Bovendien kunnen thermoplastische koolstofvezelproducten worden gerecycled en hergebruikt, waarbij gerecycleerde materialen een prestatiebehoud van meer dan 70% behouden, wat de grondstofkosten verder verlaagt.

Verkoopargument proces: nauwkeurige controle en waardeverhoging van grondstoffen tot eindproducten

De excellente kwaliteit van koolstofvezelproducten ligt in precisieproductieprocessen en volledige kwaliteitscontrole gedurende het hele proces. Het processysteem zorgt niet alleen voor productconsistente kwaliteit, maar realiseert ook een geoptimaliseerd evenwicht tussen prestaties en kosten, waardoor het de kernondersteuning vormt voor de concurrentiepositie binnen de categorie.

1. Kernvormproces: een gediversifieerd technologisch systeem dat zich aanpast aan alle categorieën

Het vormproces van koolstofvezelproducten wordt flexibel gekozen op basis van productvorm en prestatie-eisen, met vier gangbare processen die meer dan 90% van de productcategorieën dekken:

• Profieltrekproces: wordt voornamelijk gebruikt voor het produceren van lineaire profielen zoals platen en buizen. Koolstofvezelvilt/doek wordt continu via een trekapparaat in de harsbak getrokken voor impregnering, en vervolgens door verhitting van de mal tot vorm gehard. Dit proces heeft een uiterst hoge productie-efficiëntie, met een baansnelheid van 5-15 m/min en een uniforme productprestatie. De nauwkeurigheid van de harsgehaltebesturing bedraagt ± 1%, waardoor het geschikt is voor grootschalige productie. Bijvoorbeeld bij de productielijn van koolstofvezelbuizen kan de dagelijkse output per lijn 2000 meter bereiken, en de rechtheidfout van het product is ≤ 0,5 mm/m.
• Wikkelen vormproces: wordt gebruikt voor de productie van cilindrische of roterende producten (zoals drukvaten, leidingen, raketbehuizingen), waarbij koolstofvezel prepreg met een voorgeschreven hoek wordt gewikkeld rond een kernmal door middel van een wikkelmachine, en vervolgens wordt verhit en uitgehard. De wikelhoek kan nauwkeurig worden gecontroleerd (0°-90°), waardoor het product de optimale sterkteverdeling in zowel axiale als omtrekrichting kan krijgen. Bijvoorbeeld: na gebruik van spiraalwikkeltechnologie kan de barstingsdruk van hoogdrukgasflessen meer dan 80 MPa bereiken, veel hoger dan bij traditionele metalen gasflessen.
• Persmoldingproces: geschikt voor onderdelen met complexe vormen (zoals auto-interieurs en sportuitrusting), wordt carbonfiber prepreg volgens de laagvereisten in de mal geplaatst en vervolgens verhard door verwarming (120-180 ℃) en persen (0,5-1,5 MPa). Dit proces heeft een hoge dimensionele nauwkeurigheid, met een foutmarge van ≤± 0,2 mm, en maakt massaproductie mogelijk. De productiecyclus per batch duurt 20-60 minuten, en Tesla's carbonfiber achterklep wordt met dit proces geproduceerd.
• Thermovormproces: Gebruikt voor hoogwaardige lucht- en ruimtevaart structurele onderdelen (zoals vleugels en rompen van vliegtuigen), waarbij carbonfiber prepreg in lagen wordt opgebouwd en in een hete persketel wordt geplaatst om te verharden in een omgeving met hoge temperatuur en druk (temperatuur 150-200 ℃, druk 0,8-1,2 MPa). Dit proces zorgt ervoor dat de hars volledig in de vezels doordringt, waardoor de interne foutenfrequentie van het product minder dan 0,3% bedraagt en de mechanische eigenschappen stabiel zijn. De belangrijkste vliegtuigmodellen van Boeing en Airbus gebruiken dit proces voor de productie van kernstructurele onderdelen.

2. Belangrijke procescontrolepunten: de vijf kernkoppelingen die de productprestaties bepalen

De kwaliteitsstabiliteit van koolstofvezelproducten komt voort uit de nauwkeurige controle van het gehele productieproces, waarbij vijf sleutelfasen direct de uiteindelijke prestaties van het product bepalen:

• Selectie van koolstofvezelgrondstoffen: Selecteer geschikte specificaties en modulusgraden van koolstofvezelbundels op basis van de vereiste productprestaties. Voor lucht- en ruimtevaartproducten kiest u hoge-modulus kleine bundels van 40T of meer (1K-6K), en voor industriële producten grote bundels van 24T of minder (48K of meer); tegelijkertijd worden strenge tests uitgevoerd op indicatoren zoals treksterkte, modulus en koolstofgehalte van de koolstofvezel, en is het strikt verboden om ongeschikte grondstoffen in productie te gebruiken.
• Controle van de voorimpregnatiemateriaalbereiding: Het harsgehalte en de uniformiteit van het gepregleerde materiaal beïnvloeden rechtstreeks de prestaties van het product. Bij bereiding met behulp van warm-smelt- of oplossingsimprägnatiemethoden, wordt het harsgehalte gehandhaafd op 30% - 50% met een tolerantie van ± 1%; gebruik makend van computergestuurde imprägnatie-apparatuur om een gelijkmatige harsbedekking van elke koolstofvezel te garanderen en zo zwakke punten door plaatselijk onvoldoende lijm te voorkomen.
• Lagenontwerp en uitvoering: Op basis van de analyse van de belasting van het product wordt het lagenontwerp uitgevoerd om de vezelrichting, het aantal lagen en de volgorde te bepalen. Bijvoorbeeld: de dragende structuur gebruikt afwisselende lagen van 0°/90°, en de slagvaste structuur gebruikt lagen van ±45°; het laminatieproces maakt gebruik van een geautomatiseerde legmachine met een nauwkeurigheid van ±0,1 mm om verplaatsing van de vezels te voorkomen zoals bij handmatig leggen kan voorkomen.
• Nauwkeurige controle van uithardingsparameters: Stel de uithardtemperatuur, -druk en -tijd in overeenkomstig het hars type. Thermohardende harsen moeten de opwarmingsnelheid (2-5 ℃/min) beheersen om te voorkomen dat er te snel wordt opgewarmd en bubbels ontstaan; Monitor in real time de uithardingsgraad met differentiële scanning calorimetrie (DSC) om volledige uitharding van de hars te garanderen zonder overuitharding.
• Nabewerking en kwaliteitsinspectie: Het uitgeharde product moet nabewerkt worden, zoals bijsnijden en polijsten, om dimensionele nauwkeurigheid en oppervlakte gladheid te waarborgen; Elke productiebatch moet worden getest op mechanische eigenschappen zoals treksterkte, buigsterkte en slagvastheid. Er worden niet-destructieve testmethoden gebruikt, zoals ultrasone inspectie en röntgenonderzoek, om inwendige gebreken op te sporen, met een foutopsporingspercentage van 99,9%.

3. Trend van procesinnovatie: Drie hoofdrichtingen voor het stimuleren van categorie-upgrading

De industrie blijft de prestaties en kosteneffectiviteit van koolstofvezelproducten verbeteren door procesinnovatie, waarbij drie belangrijke innovatierichtingen de ontwikkeling van de categorie leiden:

• Automatisering en intelligente productie: Invoering van industriële robots, AI-visie-inspectie en digitale tweelingtechnologie om volledige procesautomatisering te realiseren, van grondstofselectie, laminering, uitharding tot inspectie. Bijvoorbeeld: de vezellegsnelheid van een geautomatiseerde legmachine is 10 keer sneller dan handmatige bediening, en het AI-detectiesysteem kan in real-time gebreken zoals vezelverkeer en lijmgebrek identificeren, waardoor de productconsistentiefout wordt teruggebracht tot ± 0,1 mm.
• Onderzoek en ontwikkeling van goedkopere processen: Ontwikkeling van technologie voor het vormen van grote bundels koolstofvezel, een oplosmiddelvrij pre-impregneringsproces en een snel uithardend harssysteem om productiekosten te verlagen. De prijs van koolstofvezel in grote bundels is slechts een derde tot een vijfde van die van kleine bundels, en de kosten van windturbinebladen gemaakt met grote bundels dalen met 40%; Snel uithardende hars verkort de productiecyclus tot minder dan 10 minuten, wat de productie-efficiëntie verbetert.
• Toepassing van groen recyclingproces: Bevordering van recyclage- en hergebruikstechnologie voor thermoplastische koolstofvezelproducten, realisatie van grondstofrecyclage via smelten en herbewerken, met een recyclagepercentage van meer dan 80%; Ontwikkeling van een compositieproces van op biobronnen gebaseerde hars en koolstofvezel, vermindering van de afhankelijkheid van op aardolie gebaseerde grondstoffen en verlaging van VOC-emissies met meer dan 90%, in lijn met de trend van milieuvriendelijke productie.