Panduan Pemprosesan Komposit Gentian Karbon
Komposit Serat Karbon: Panduan Pemprosesan
Memproses komposit gentian karbon (CF) adalah perniagaan yang rumit, memandangkan kebanyakan jurutera berfikir untuk menghasilkan atau mereka bentuk datang daripada latar belakang mereka bentuk bahagian logam.ia telah dipanggil aluminium hitam, dan reka bentuk serta fabrikasinya telah digambarkan sebagai ilmu hitam.Apa sebenarnya?
Tujuan panduan reka bentuk ini adalah untuk menyediakan maklumat umum dan spesifikasi tentang bahan komposit gentian karbon dan beberapa garis panduan untuk mereka bentuk produk berprestasi tinggi ringan dengan komposit gentian karbon.
Mengapa Serat Karbon
Komposit gentian karbon mempunyai sifat mekanikal yang luar biasa berbanding dengan logam dan plastik homogen.Bahannya kuat, kaku, dan ringan.Komposit ini adalah bahan pilihan untuk aplikasi di mana prestasi ringan & unggul adalah diutamakan, seperti komponen untuk kapal angkasa, pesawat pejuang dan kereta lumba.
Apakah itu Komposit Serat Karbon
Bahan komposit dibuat dengan menggabungkan tetulang (gentian) dengan matriks (resin), dan gabungan gentian dan matriks ini memberikan ciri-ciri yang lebih baik daripada mana-mana bahan sahaja.Dalam bahan komposit, gentian membawa sebahagian besar beban dan merupakan penyumbang utama dalam sifat bahan.Resin membantu memindahkan beban antara gentian, menghalang gentian daripada lekuk, dan mengikat bahan bersama-sama.
Berapakah kosnya?
Dari segi sejarah, komposit gentian karbon adalah sangat mahal, yang telah mengehadkan penggunaannya kepada aplikasi khas sahaja.Walau bagaimanapun, sejak tujuh belas tahun yang lalu, apabila penggunaan telah meningkat dan automasi dalam proses pembuatan telah meningkat, harga komposit gentian karbon telah menurun.Kesan gabungan telah menurunkan kos keseluruhan produk aluminium mewah.Hari ini, komposit gentian karbon berdaya maju dari segi ekonomi dalam banyak aplikasi seperti barangan sukan, bot prestasi, kenderaan prestasi dan jentera perindustrian berprestasi tinggi.
Aplikasi
Bahan komposit sangat serba boleh.Jurutera boleh memilih daripada pelbagai jenis gentian dan resin untuk mendapatkan sifat bahan yang diingini.Selain itu, ketebalan bahan dan orientasi gentian boleh dioptimumkan untuk setiap aplikasi.
Kelebihan komposit gentian karbon ialah:
1. Kekakuan spesifik tinggi (kekakuan dibahagikan dengan ketumpatan)
2. Kekuatan khusus yang tinggi (kekuatan dibahagikan dengan ketumpatan)
3.Pekali pengembangan terma (CTE) yang sangat rendah
4. X-ray lutsinar (kerana berat molekulnya yang rendah)
Dalam aplikasi apakah komposit gentian karbon digunakan?
Kedudukan unik komposit gentian karbon dengan kekuatan spesifik yang tinggi, kekakuan, dan CTE yang rendah memberikan mereka tempat yang unik dalam banyak kawasan aplikasi seperti yang ditunjukkan dalam jadual di bawah:
Aplikasi biasa untuk komposit gentian karbon
Maklumat Reka Bentuk
Komposit Serat Karbon dianggap "bahan pereka" kerana bahagian boleh disesuaikan untuk mempunyai kekuatan dan atau kekakuan dalam arah dan lokasi yang diperlukan.Ini dicapai dengan meletakkan bahan secara strategik dan mengorientasikan arah gentian agar paling sesuai dengan keperluan.Selain itu, fleksibiliti reka bentuk dan pembuatan yang ditawarkan oleh komposit gentian karbon menyediakan peluang untuk mengoptimumkan reka bentuk, seperti menyatukan dan menggabungkan banyak ciri in-situ, untuk mengurangkan lagi jumlah harga bahagian.
Perkakas
Acuan digunakan untuk menentukan bentuk bahagian komposit.Bahagian komposit akan mengambil semua bentuk dan ciri acuan;oleh itu kualiti bahagian itu banyak dipengaruhi oleh kualiti acuan.Acuan boleh sama ada lelaki atau perempuan.Acuan betina adalah yang paling biasa dan ia akan menghasilkan bahagian dengan permukaan luar yang licin manakala acuan lelaki akan menghasilkan permukaan dalaman yang licin.Acuan padan (lelaki dan perempuan) diperlukan jika bahagian itu disatukan menggunakan mesin penekan.
Perkakas dua bahagian, biasanya dipanggil "clamshell"
Acuan boleh dibuat dengan bahan komposit, epoksi berisi logam atau dimesin daripada aluminium atau keluli.Jenis acuan dan bahan yang digunakan bergantung pada jenis bahagian dan kuantiti pengeluaran.
Proses Pengilangan
Pengeluaran gentian karbon lanjutan biasanya dilakukan menggunakan gentian karbon yang telah diresapi dengan resin termoset.Dua kaedah utama yang digunakan ialah:
1. Susun tangan
Susunan tangan bahan tenunan pra-impregnat masih merupakan sebahagian besar industri pembuatan komposit, memerlukan kemahiran dan pengalaman tenaga kerja manusia untuk membentuk lapisan rata ke dalam bentuk yang kompleks.Ia mampu menghasilkan bahagian berprestasi tinggi dan kompleks tetapi boleh menjadi proses yang mahal dan sangat berubah-ubah.
2. Penempatan Gentian Automatik (AFP)
Perkara utama yang perlu dipertimbangkan ialah lebar gentian yang anda gunakan dan jejari penggelek pemadatan.
