EN
Проширење процедура припреме и постављања рола од угљеничних влакана
Прецизно расвртање, сечење и усклађивање ваљака од угљеничних влакана
Правилно одвијање је од кључног значаја за успех целог система. Системи који контролишу напетост спречавају искривљавање и оштећење влакана док се пролазе кроз машину. У погледу сечења, ултразвучно сечење, за разлику од сечења ножицама, омогућава производњу чистих, без избрисања, ивица оштећених топлотом. Ласерски водичи постижу усклађивање појединачних влакана, са не више од 0,5 степени варијабилности. Зашто је то важно? У најновијем издању часописа Composites Journal, истраживачи су приметили да би, према њиховој анализи, једнаква степенна погрешна подешавања донела смањење чврстоће на тежењу од 7%. Када је сложена геометрија сложена као 3Д контура, специјализовани роботи извршавају наношење лепка на такав начин да се усклађивање слојева одржава током преноса на следећу радну површину. Постоји неколико других фактора који се морају управљати, као што је статичка контрола система како би се спречило да влакна постану ваздушна и контрола релативне влажности на мање од четрдесет посто како би се избегло прерано апсорпцију влаге смола.
Радници пре него што у калупе унесу било који материјал, испитавају узорка ткања која је осветљена одзад да би проверили конзистенцију.
Процена WET Lay-Up у односу на препрег у односу на РТМ: Техника усклађивања са обликом рола од угљеничних влакана и нивоом производње
Најбољи метод консолидације варира у зависности од критеријума перформанси, обема и трошкова.
Потребно је зачуђивање у аутоклаву
У мокрим постављању, метод користи смолу која се ручно наноси на ролље сувог угљенског влакна, и то га чини најбољим за облике који захтевају сложене конструкције. Међутим, обична је количина. Просечна цена алата за такве процесе је обично 80% нижа од метода трошкова РТМ. Препреги су предност од њих двојице због веће конзистенције у завршним деловима и укупних јачи механичких својстава делова. Ова конзистенција је последица смоле која је већ импрегнирана у влакна током процеса израде препрега. Међутим, процес производње препрега захтева посебно хладно складиштење, а током целог процеса производње, такође захтева посебну и донекле компликовану руку. Ипак, за РТМ, произвођачи се суочавају и са сложеношћу методе у смислу да су полимери приморани да пролазе кроз сува влакна (импрегнирана смолом) под притиском у оквиру затвореног за геометрију калупа, која је састављена од смолом импрегнираних То значи да је један од најограничавајућијих фактора, након калупа, инвестиција од више од пола милиона долара да се добију средства за скуп калупа. Овај висок инвестициони праг такође помаже да се осигура да већина мањих операција избегава употребу РТМ-а, а уместо тога користе технике процеса са мање сложеношћу.
Избор система смоле и оптимизација загревања за интеграцију ролова од угљеничних влакана
Зашто су епоксидне смоле златни стандард за обраду конструктивних ваљака од угљеничних влакана
Непревредљива адхезија, топлотна стабилност и контрола процеса чине епоксидне смоле златним стандардом за структурне апликације које укључују ролле угљенских влакана.
Пропорција за преламинаре:
- критичан за ламинат који носи оптерећење, прелази 65 МПа.
- радна температура подржава ваздухопловство и употребу у аутомобилу високих перформанси, до 180 °C (356 °F).
- Постепени циклуси завршћавања помажу у ублажавању остатка стреса и микрокрекинга.
Преко гравиметријске анализе показано је да одржавање односа смоле и влакана од 35-40% по тежини помаже да се садржај празнине држи испод 2%, и испуњава стандарде тестова за истезање АСТМ Д3039.
Док епоксид нуди највиши стандард, конкуренти нуде највеће марже у вредности трошкова или стопе производње:
Resin Type | Cost Relative to Epoxy | Max Service Temp | Compatability with Carbon Fiber Rolls
Polyester | 60-70% lower | ¥80 (176°F) | Moderate – prone to osmotic blistering
Vinyl Ester | 40 – 50% lower | ¥100 (212°F) | High – excellent chemical resistance
Очишћење винил-естера на собу се одвија за 2-4 сата, што је значајно брже од 12-15 сати очишћења епоксида, што омогућава брзо прототипирање и производњу неструктурних панела. Трговачка снага 15-20% је често више него вредна. У многим случајевима, за поморске палубе или панеле за аутомобилске куповине, избегавање губитка компресивне чврстоће често пружа уштеду материјала која прелази 25 долара/м2 док се одржава потребна функција.
Дизајн калупа и алати за поуздану производњу ваљана од угљенских влакана
Употреба у производњи и производњи угледног влакана
Перформансе калупа зависе од сарадње три фактора - чврстоће материјала, издржљивости површине и стабилности температуре - и три заједно могу одредити перформансе прототипа калупа. У том погледу, прототип се може изградити помоћу челика за алате, због његовог износа за перформансе. За продужене производне трке, могуће је наплатити карбид за структурну подршку калупа и продужити његов производни циклус. Са структурно стабилном подршком за високе температуре и високе напетости, специфичне легуре никла као што је Инвар су материјал за изградњу калупа за ваздухопловне компоненте, због свог ниског коефицијента топлотне експанзије. Ова карактеристика инварских легура минимизује топлотну експанзију калупе на постављеним температурама, стога спречава искрив калупе због топлотних и хемијских реакција смола са епоксидом.
Површина би требало да буде што рефлективанша, идеално испод 0,4 микрона Ра. То осигурава да се влакна неће заглавити током обраде и да ће се делови лако ослободити од калупе без површинских дефеката или микро растрзања. Правилно и стратешки постављено отпускање ивице је од кључног значаја за избегавање ваздушних празнина, посебно током егзотермичког зачињивања смоле. Ово је такође важно да се избегне формирање празнина влакана смоле у угљеним роловима. На крају, инжењерски калупе да буду димензионално стабилни од -0,1 до +0,1 мм на 180 °C је критично. Ова прецизна инжењерска технологија је од суштинског значаја за све озбиљне произвођаче композитних материјала.
Основе контроле процеса: Контрола квалитета у производњи ролца од угљенских влакана
Технике вакуумског паковања, примене притиска и дебублирања за производњу ламината од карбонових влакана без празнина
Први корак је успостављање вакуума. Сваки слој композита стављен је под флексибилан поклопац, у врећу, и извучен је негативни притисак од 25-29 инча жива како би се ваздух уклонио из слојева. Почињење корак позитивног притиска на 14 до 100 псИ (фунде по квадратном инчу) је више корак за компацирање који мења ниво односа влакана / смоле за композит, јер се запремина смоле ({м}_{моле}) смањује. Усклађивање дефеката, посебно празнина, је заједничка функција неколико фактора. Улазак ваздуха у влажним слојевима смоле прво се нарушава / разбија ваљком за де-бумкинг. Затим се посебни слојеви тканине, који се називају дисачи, одвлаче нежељену (и обично епоксидну) смолу из слојева у одређене прозорце за прикупљање смоле. И на крају, да би се осигурало што је мање смоле могуће за контаминирање слојева или празнина, систем је конфигурисан да има блеадер слојеве који апсорбују смолу пре завршног стадијума смоле.
Критично је да се садржај празнине држи испод 2%. Виши садржај празнине смањује чврстоћу за сечење интерламинара за више од 35%. Употреба система за праћење притиска и аутоматског детекције цурења побољшава поузданост и јединственост консолидације ламината влакна угљенских влакана, посебно важног на дебљим или нерегуларним површинама.
Подела за често постављене питања
Које су предности употребе ролле од угљеника?
С неповредљивом чврстоћом и стабилношћу, ролле омогућавају сложене облике и прецизно усклађивање.
Која је предност мокраг лежања?
Мокри лежај је бољи за прототипе и сложене облике, али није тако погодан за масовну производњу као РТМ и препрег процеси.
Који је разлог за употребу епоксида у композитним материјалима?
Епокси је најбољи избор због своје адхезије, стабилности и интерламинаре чврстоће за сечење у односу на тежину структуре и стога је од суштинског значаја за угљенско влакно.
Која је функција вакуумског паковања у производњи ламината од угљенских влакана?
Вакуумска пачка обезбеђује запечатак и негативан притисак за уклањање ваздушних џепова и омогућава ламинат да се формира равномерно и без празнина.