Tillverkningsprocess av kolfiberkompositmaterial

Tillverkningsprocessen för kolfiberkompositer involverar flera steg och processer. Här är en översikt över tillverkningsprocessen:

1. Råmaterialberedning
De viktigaste råvarorna i kolfiberkompositer är kolfiber och harts. Kolfiber kommer vanligtvis i form av fiberbuntar, medan hartset används för att binda kolfibrerna tillsammans.

2. Förbehandling av kolfiber
Under tillverkningsprocessen måste kolfiberen först förbehandlas. Detta handlar om att passera fiberpaketet genom en oxidationsugn, så att den reagerar med syrepartiklar i luften vid hög temperatur, vilket ändrar atomstrukturen hos fibern och därigenom får hög temperaturbeständighet. Efter oxidationsbehandling blir fiberpaketet svart.

3. Karboniseringsprocess
Därefter kommer fiberpaketet in i en syrefri uppvärmningsugn, där de flesta av de icke-kolelementen tas bort genom uppvärmning. De återstående kolatomerna bildar en tätt ansluten kristallin struktur, vilket förbättrar styrkan hos fiberbunten.

4. Hartsberedning
När kolfibern är beredd måste hartset framställas. Hartset appliceras vanligtvis på kolfiber genom impregnering eller beläggning. Detta steg kan uppnås på olika sätt, såsom att hälla hartset i en beläggningsmaskin och sedan bilda ett tunt lager hartsfilm på papperet.

5. Kolfiber och hartsbindning
Kolfiber och hartsbindning görs genom att passera kolfiberens enkelriktade trasa mellan två skikt av hartspapper, med hjälp av varma rullar med högt tryck för att helt impregnera hartset mellan kolfiberfilamenten. Denna process kan påskyndas med hjälp av uppvärmningselement för att öka hastigheten för hartsabsorption.

6. Kylning och härdning
Den hartsimpregnerade kolfiberkompositen måste kylas och botas. Kylplattan förvandlar vätskesharts till en gel, vilket gör det lättare att hantera. Efter att hartset har förvandlats till en gel kan det förbehandlade papperet enkelt tas bort.

7. Ytskydd
För att skydda ytan på kolfiberkompositen är den vanligtvis täckt med ett lager av polyesterfilm. Denna film skyddar inte bara materialet från extern skada, utan förbättrar också dess estetik.

8. Rullning och förvaring
Slutligen rullas kolfiberkompositen in i rullar för enkel transport och lagring. Dessa rullar kan vidare behandlas i olika former och storlekar för att uppfylla olika applikationskrav.

Val av tillverkningsprocess
Tillverkningsprocessen för kolfiberkompositer väljs enligt den specifika tillämpningen och de erforderliga egenskaperna. Vanliga tillverkningsprocesser inkluderar filamentlindning, pultrusion, våt laminering, vakuumpåse, hartsöverföring och stödverktyg. Varje process har sina egna unika fördelar och tillämpningsområde.

Kvalitetskontroll
Kvalitetskontroll är mycket viktigt under tillverkningsprocessen. Varje steg måste övervakas strikt för att säkerställa att den slutliga produktens kvalitet och prestanda uppfyller de förväntade standarderna.

Genom ovanstående steg kan kolfiberkompositer omvandlas från råvaror till högpresterande tekniska material, som används allmänt inom flyg-, biltillverkning, idrottsartiklar och andra områden.