Anglies pluoštas yra pluoštinė medžiaga, kurios anglies kiekis sudaro daugiau nei 95 %. Ji pasižymi puikiomis mechaninėmis, cheminėmis, elektrinėmis ir kitomis puikiomis savybėmis. Tai „naujų medžiagų karalius“ ir strateginė medžiaga, kurios trūksta karinėje ir civilinėje srityje. Žinoma kaip „juodasis auksas“.
Anglies pluošto gamybos linija yra tokia:
Kaip gaminamas plonas anglies pluoštas?
Anglies pluošto gamybos proceso technologija iki šiol vystėsi ir subrendo. Nuolat tobulėjant anglies pluošto kompozicinėms medžiagoms, jos tampa vis labiau mėgstamos visose gyvenimo srityse, ypač dėl spartaus aviacijos, automobilių, geležinkelių, vėjo jėgainių menčių ir kt. augimo bei jų varomosios jėgos poveikio – anglies pluošto pramonės plėtros. Perspektyvos dar platesnės.
Anglies pluošto pramonės grandinę galima suskirstyti į tiekimo grandinę ir vartojimo grandinę. Tiekimo grandis paprastai reiškia anglies pluoštui skirtų medžiagų gamybą; vartojimo grandis paprastai reiškia anglies pluošto taikymo komponentų gamybą. Įmonės, esančios tarp tiekimo grandies ir vartojimo grandies, gali jas laikyti įrangos tiekėjomis anglies pluošto gamybos procese. Kaip parodyta paveikslėlyje:
Visas procesas nuo žaliavinio šilko iki anglies pluošto prieš anglies pluošto pramonės grandinę turi vykti per tokius procesus kaip oksidacijos krosnys, karbonizacijos krosnys, grafitizacijos krosnys, paviršiaus apdorojimas ir klijavimas. Pluošto struktūroje vyrauja anglies pluoštas.
Anglies pluošto pramonės grandinės priešakinė grandis priklauso naftos chemijos pramonei, o akrilnitrilas daugiausia gaunamas perdirbant naftą, krekingo, amoniako oksidacijos ir kt.; poliakrilnitrilo pirmtakų pluoštas, anglies pluoštas gaunamas iš anksto oksiduojant ir karbonizuojant pirmtakų pluoštą, o anglies pluošto kompozicinė medžiaga gaunama apdorojant anglies pluoštą ir aukštos kokybės dervą, kad atitiktų taikymo reikalavimus.
Anglies pluošto gamybos procesas daugiausia apima tempimą, braižymą, stabilizavimą, karbonizavimą ir grafitizavimą. Kaip parodyta paveikslėlyje:
Brėžinys:Tai pirmasis anglies pluošto gamybos proceso žingsnis. Jame žaliavos daugiausia atskiriamos į pluoštus, o tai yra fizinis pokytis. Šio proceso metu vyksta masės ir šilumos perdavimas tarp verpimo skysčio ir koaguliacijos skysčio, o galiausiai – PAN nusodinimas. Filamentai sudaro gelio struktūrą.
Braižymas:Norint veikti kartu su orientuotų pluoštų tempimo efektu, reikalinga 100–300 laipsnių temperatūra. Tai taip pat yra pagrindinis PAN pluoštų didelio modulio, didelio sutvirtinimo, tankinimo ir rafinavimo žingsnis.
Stabilumas:Termoplastinė PAN linijinė makromolekulinė grandinė kaitinimo ir oksidacijos būdu 400 laipsnių temperatūroje transformuojama į neplastinę, karščiui atsparią trapecijos formos struktūrą, todėl aukštoje temperatūroje ji nesilydo ir nedega, išlaiko pluošto formą, o termodinamika yra stabili.
Karbonizacija:PAN sistemoje, esant 1000–2000 laipsnių temperatūrai, būtina išstumti ne anglies elementus ir galiausiai gauti anglies pluoštus su turbostratine grafito struktūra, kurioje anglies kiekis yra didesnis nei 90%.
Grafitizavimas: amorfinėms ir turbostratinėms karbonizuotoms medžiagoms paversti trimatėmis grafito struktūromis reikalinga 2000–3000 laipsnių temperatūra, o tai yra pagrindinė techninė priemonė anglies pluošto moduliui pagerinti.
Detalus anglies pluošto gamybos procesas nuo žaliavinio šilko gamybos iki galutinio produkto yra toks, kad PAN žaliavinis šilkas gaminamas ankstesniu žaliavinio šilko gamybos procesu. Po išankstinio tempimo vielos tiektuvo drėgnu karščiu, tempimo mašina jį nuosekliai perkelia į išankstinio oksidavimo krosnį. Po kepimo skirtingose gradiento temperatūrose išankstinio oksidavimo krosnies grupėje susidaro oksiduoti pluoštai, t. y. iš anksto oksiduoti pluoštai; iš anksto oksiduoti pluoštai, praėję per vidutinės ir aukštos temperatūros karbonizavimo krosnis, suformuojami į anglies pluoštus; tada anglies pluoštai yra galutinai apdorojami, klijuojami, džiovinami ir atliekami kiti procesai, siekiant gauti anglies pluošto produktus. Visas nuolatinio vielos tiekimo ir tikslaus valdymo procesas, todėl nedidelė bet kokio proceso problema turės įtakos stabiliai gamybai ir galutinio anglies pluošto produkto kokybei. Anglies pluošto gamyba turi ilgą proceso eigą, daug techninių pagrindinių aspektų ir aukštus gamybos barjerus. Tai yra kelių disciplinų ir technologijų integracija.
Aukščiau pateikta anglies pluošto gamyba, pažiūrėkime, kaip naudojamas anglies pluošto audinys!
Anglies pluošto audinių gaminių apdorojimas
1. Pjovimas
Prepregas išimamas iš šaldymo sandėlio esant minus 18 laipsnių. Po pabudimo pirmiausia reikia tiksliai supjaustyti medžiagą pagal medžiagos schemą automatinėje pjovimo mašinoje.
2. Grindinys
Antras žingsnis – preprego paklojimas ant klojimo įrankio ir skirtingų sluoksnių klojimas pagal projektavimo reikalavimus. Visi procesai atliekami lazeriu pozicionuojant.
3. Formavimas
Automatizuoto apdorojimo roboto pagalba ruošinys siunčiamas į liejimo mašiną suspaudimo formavimui.
4. Pjovimas
Po formavimo ruošinys siunčiamas į pjovimo roboto darbo stotį ketvirtam pjovimo ir šerpetų šalinimo etapui, siekiant užtikrinti ruošinio matmenų tikslumą. Šis procesas taip pat gali būti vykdomas CNC staklėse.
5. Valymas
Penktas žingsnis – valyti sausuoju ledu valymo stotyje, kad būtų pašalinta atpalaiduojanti medžiaga, kuri yra patogi vėlesniam klijų dengimo procesui.
6. Klijai
Šeštas žingsnis – konstrukcinių klijų užtepimas klijavimo roboto stotyje. Tiksliai sureguliuojama klijavimo padėtis, klijų greitis ir klijų išeiga. Dalis jungties su metalinėmis dalimis yra sujungiama kniedėmis, tai atliekama kniedėmis stotyje.
7. Surinkimo patikrinimas
Užtepus klijus, surenkamos vidinė ir išorinė plokštės. Klijams sukietėjus, atliekamas mėlynos šviesos aptikimas, siekiant užtikrinti skylučių, taškų, linijų ir paviršių matmenų tikslumą.
Anglies pluoštą sunkiau apdoroti
Anglies pluoštas pasižymi dideliu anglies medžiagų tempiamuoju stiprumu ir pluošto minkštu apdorojimu. Anglies pluoštas yra nauja medžiaga, pasižyminti puikiomis mechaninėmis savybėmis. Pavyzdžiui, anglies pluošto ir įprasto plieno stiprumas yra apie 400–800 MPa, o įprasto plieno – 200–500 MPa. Kalbant apie tvirtumą, anglies pluoštas ir plienas iš esmės yra panašūs ir nėra akivaizdaus skirtumo.
Anglies pluoštas yra stipresnis ir lengvesnis, todėl jį galima vadinti naujų medžiagų karaliumi. Dėl šio pranašumo apdorojant anglies pluoštu armuotus kompozitus (CFRP), matrica ir pluoštai sąveikauja sudėtingai, todėl jų fizinės savybės skiriasi nuo metalų. CFRP tankis yra daug mažesnis nei metalų, o stiprumas didesnis nei daugumos metalų. Dėl CFRP nehomogeniškumo apdorojimo metu dažnai pasitaiko pluošto ištraukimas arba matricos pluošto atsiskyrimas; CFRP pasižymi dideliu atsparumu karščiui ir dilimui, todėl apdorojimo metu jis yra reiklesnis įrangai, todėl gamybos procese susidaro daug pjovimo šilumos, o tai dar labiau padidina įrangos nusidėvėjimą.
Tuo pačiu metu, nuolat plečiantis taikymo sritims, reikalavimai tampa vis subtilesni, o medžiagų pritaikomumo reikalavimai ir CFRP kokybės reikalavimai tampa vis griežtesni, todėl taip pat didėja perdirbimo išlaidos.
Anglies pluošto plokštės apdirbimas
Po to, kai anglies pluošto plokštė sukietėja ir suformuojama, tikslumo ar surinkimo poreikiams reikalingas papildomas apdorojimas, pvz., pjovimas ir gręžimas. Esant toms pačioms sąlygoms, tokioms kaip pjovimo proceso parametrai ir pjovimo gylis, skirtingų medžiagų, dydžių ir formų įrankių ir grąžtų pasirinkimas turės labai skirtingą poveikį. Tuo pačiu metu tokie veiksniai kaip įrankių ir grąžtų stiprumas, kryptis, laikas ir temperatūra taip pat turės įtakos apdorojimo rezultatams.
Apdorojimo procese stenkitės pasirinkti aštrų įrankį su deimantine danga ir kietojo kietojo lydinio grąžtą. Įrankio ir paties grąžto atsparumas dilimui lemia apdorojimo kokybę ir įrankio tarnavimo laiką. Jei įrankis ir grąžtas nėra pakankamai aštrūs arba naudojami netinkamai, tai ne tik pagreitins nusidėvėjimą, padidins gaminio apdorojimo sąnaudas, bet ir pažeis plokštę, paveikdama plokštės formą ir dydį bei plokštės skylių ir griovelių matmenų stabilumą. Tai sukelia sluoksniuotą medžiagos plyšimą ar net bloko subyrėjimą, dėl kurio visa plokštė gali būti subraižyta.
Gręžiantanglies pluošto lakštaiKuo didesnis greitis, tuo geresnis efektas. Renkantis grąžtus, unikalus PCD8 grąžto antgalio dizainas labiau tinka anglies pluošto lakštams, nes jie geriau įsiskverbia į anglies pluošto lakštus ir sumažina delaminacijos riziką.
Pjaustant storus anglies pluošto lakštus, rekomenduojama naudoti dviašmenį suspaudimo frezą su kairiuoju ir dešiniuoju spiraliniu kraštu. Šis aštrus pjovimo kraštas turi viršutinį ir apatinį spiralinius antgalius, kad pjovimo metu subalansuotų įrankio ašinę jėgą aukštyn ir žemyn, taip užtikrinant, kad susidariusi pjovimo jėga būtų nukreipta į vidinę medžiagos pusę, taip užtikrinant stabilias pjovimo sąlygas ir sumažinant medžiagos atsisluoksniavimą. „Pineapple Edge“ frezos viršutinių ir apatinių rombo formos briaunų konstrukcija taip pat leidžia efektyviai pjauti anglies pluošto lakštus. Gili drožlių griovelis gali pašalinti daug pjovimo šilumos per drožlių išleidimą pjovimo proceso metu, taip nepažeidžiant anglies pluošto lakšto savybių.
01 Ištisinis ilgas pluoštas
Produkto savybės:Dažniausia anglies pluošto gamintojų gaminio forma – pluoštas, sudarytas iš tūkstančių monofilamentų, kurie pagal susukimo būdą skirstomi į tris tipus: NT (niekada nesusukti, nesukti), UT (nesusukti, nesukti), TT arba ST (susukti, susukti), iš kurių NT yra dažniausiai naudojamas anglies pluoštas.
Pagrindinė taikymo sritis:Daugiausia naudojama kompozicinėms medžiagoms, tokioms kaip CFRP, CFRTP arba C/C kompozicinės medžiagos, o taikymo sritys apima orlaivių / kosmoso įrangą, sporto prekes ir pramonės įrangos dalis.
02 Štapelio pluošto siūlai
Produkto savybės:trumpi pluošto siūlai trumpiems, iš trumpų anglies pluoštų susukti siūlai, pavyzdžiui, bendrosios paskirties pikio pagrindu pagaminti anglies pluoštai, paprastai yra trumpų pluoštų pavidalo produktai.
Pagrindiniai naudojimo būdai:šilumos izoliacinės medžiagos, antifrikcinės medžiagos, C/C kompozicinės dalys ir kt.
03 Anglies pluošto audinys
Produkto savybės:Jis pagamintas iš ištisinio anglies pluošto arba anglies pluošto verpalų. Pagal audimo būdą anglies pluošto audinius galima suskirstyti į austus, megztus ir neaustinius audinius. Šiuo metu anglies pluošto audiniai paprastai yra austi audiniai.
Pagrindinė taikymo sritis:Tas pats, kas ištisinis anglies pluoštas, daugiausia naudojamas kompozicinėse medžiagose, tokiose kaip CFRP, CFRTP arba C/C kompozicinės medžiagos, o taikymo sritys apima orlaivių / kosmoso įrangą, sporto prekes ir pramonės įrangos dalis.
04 Anglies pluošto pintas diržas
Produkto savybės:Jis priklauso anglies pluošto audinio rūšiai, kuri taip pat yra austa iš nepertraukiamo anglies pluošto arba anglies pluošto verpalų.
Pagrindinis panaudojimas:Daugiausia naudojama dervos pagrindu sutvirtinamoms medžiagoms, ypač vamzdinių gaminių gamybai ir apdirbimui.
05 Pjaustytas anglies pluoštas
Produkto savybės:Skirtingai nuo anglies pluošto verpalų koncepcijos, jis paprastai gaminamas iš nepertraukiamo anglies pluošto, susmulkinant, o susmulkinto pluošto ilgį galima supjaustyti pagal kliento poreikius.
Pagrindiniai naudojimo būdai:Paprastai naudojamas kaip plastikų, dervų, cemento ir kt. mišinys, įmaišius į matricą, galima pagerinti mechanines savybes, atsparumą dilimui, elektrinį laidumą ir atsparumą karščiui; pastaraisiais metais 3D spausdinimo anglies pluošto kompozituose naudojami armatūriniai pluoštai dažniausiai yra susmulkinti anglies pluoštai.
06 Anglies pluošto šlifavimas
Produkto savybės:Kadangi anglies pluoštas yra trapi medžiaga, jį galima paruošti į miltelių pavidalo anglies pluošto medžiagą po šlifavimo, t. y. šlifuojant anglies pluoštą.
Pagrindinė taikymo sritis:panašus į smulkinto anglies pluošto, bet retai naudojamas cemento armatūroje; paprastai naudojamas kaip plastiko, dervos, gumos ir kt. junginys, siekiant pagerinti matricos mechanines savybes, atsparumą dilimui, elektrinį laidumą ir atsparumą karščiui.
07 Anglies pluošto kilimėlis
Produkto savybės:Pagrindinė forma yra veltinis arba kilimėlis. Pirmiausia trumpi pluoštai sluoksniuojami mechaniniu karšimu ir kitais būdais, o po to paruošiami adatų perforavimu; dar žinomas kaip anglies pluošto neaustinis audinys, jis priklauso anglies pluošto audinių rūšiai.Pagrindiniai naudojimo būdai:termoizoliacinės medžiagos, liejami termoizoliacinių medžiagų pagrindai, karščiui atsparūs apsauginiai sluoksniai ir korozijai atsparūs sluoksnių pagrindai ir kt.
08 Anglies pluošto popierius
Produkto savybės:Jis gaminamas iš anglies pluošto sausu arba šlapiu popieriaus gamybos būdu.
Pagrindiniai naudojimo būdai:antistatinės plokštės, elektrodai, garsiakalbių kūgiai ir kaitinimo plokštės; pastarųjų metų populiariausios pritaikymo sritys yra naujos energiją taupančių transporto priemonių akumuliatorių katodinės medžiagos ir kt.
09 Anglies pluošto prepregas
Produkto savybės:Pusiau sukietėjusi tarpinė medžiaga, pagaminta iš anglies pluoštu impregnuotos termoreaktyvios dervos, pasižyminti puikiomis mechaninėmis savybėmis ir plačiai naudojama; anglies pluošto preprego plotis priklauso nuo apdorojimo įrangos dydžio, o įprastos specifikacijos apima 300 mm, 600 mm ir 1000 mm pločio preprego medžiagą.
Pagrindinė taikymo sritis:orlaivių / kosmoso įrangos, sporto prekių ir pramonės įrangos ir kt.
010 anglies pluošto kompozicinė medžiaga
Produkto savybės:Įpurškimo liejimo medžiaga, pagaminta iš termoplastinės arba termoreaktyvios dervos, sumaišytos su anglies pluoštu, į mišinį pridedama įvairių priedų ir susmulkintų pluoštų, o po to atliekamas maišymo procesas.
Pagrindinė taikymo sritis:Dėl puikaus medžiagos laidumo elektrai, didelio standumo ir lengvo svorio ji daugiausia naudojama įrangos korpusuose ir kituose gaminiuose.
Taip pat gaminamestiklo pluošto tiesioginis verpimas,stiklo pluošto kilimėliai, stiklo pluošto tinklelis, irstiklo pluošto austas verpamasis.
Susisiekite su mumis:
Telefono numeris: +8615823184699
Telefono numeris: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Įrašo laikas: 2022 m. birželio 1 d.
