Anglies pluošto kompozitų apdorojimo vadovas
Anglies pluošto kompozitai: apdorojimo vadovas
Anglies pluošto (CF) kompozitų apdorojimas yra sudėtingas verslas, nes dauguma inžinierių, galvojančių apie gamybą ar projektavimą, yra kilę iš metalinių dalių projektavimo.jis buvo vadinamas juodu aliuminiu, o jo dizainas ir gamyba buvo apibūdinti kaip juodasis menas.Kas tai iš tikrųjų?
Šio projektavimo vadovo tikslas – pateikti bendrą informaciją ir specifikacijas apie anglies pluošto kompozitines medžiagas bei kai kurias gaires kuriant lengvus, aukštos kokybės produktus iš anglies pluošto kompozitų.
Kodėl anglies pluoštas
Anglies pluošto kompozitai pasižymi išskirtinėmis mechaninėmis savybėmis, lyginant su vienarūšiais metalais ir plastikais.Medžiaga tvirta, kieta ir lengva.Šios kompozitinės medžiagos yra tinkamiausios toms reikmėms, kuriose itin svarbu lengvas ir aukščiausios kokybės našumas, pavyzdžiui, erdvėlaivių, naikintuvų ir lenktyninių automobilių komponentams.
Kas yra anglies pluošto kompozitai
Kompozicinės medžiagos gaminamos sujungiant armatūrą (pluoštą) su matrica (derva), o šis pluošto ir matricos derinys suteikia pranašesnes savybes nei bet kuri medžiaga atskirai.Kompozitinėje medžiagoje pluoštas neša didžiąją dalį apkrovos ir yra pagrindinis medžiagos savybių veiksnys.Derva padeda perkelti apkrovą tarp pluoštų, neleidžia pluoštams sulinkti ir sujungia medžiagas.
Kiek tai kainuoja?
Istoriškai anglies pluošto kompozitai buvo labai brangūs, todėl jie buvo naudojami tik specialioms reikmėms.Tačiau per pastaruosius septyniolika metų, didėjant vartojimui ir didėjant gamybos procesų automatizavimui, anglies pluošto kompozitų kaina sumažėjo.Bendras poveikis sumažino bendras aukščiausios klasės aliuminio gaminių išlaidas.Šiandien anglies pluošto kompozitai yra ekonomiškai naudingi daugeliui pritaikymų, tokių kaip sporto prekės, efektyvios valtys, efektyvios transporto priemonės ir didelio našumo pramoninės mašinos.
Programos
Kompozitinės medžiagos yra labai universalios.Inžinierius gali rinktis iš daugybės pluoštų ir dervų, kad išgautų norimas medžiagos savybes.Be to, medžiagos storis ir pluošto orientacijos gali būti optimizuotos kiekvienai paskirčiai.
Anglies pluošto kompozitų pranašumai yra šie:
1. Didelis specifinis standumas (standumas padalytas iš tankio)
2. Didelis savitasis stiprumas (stiprumas padalintas iš tankio)
3. Ypatingai mažas šiluminio plėtimosi koeficientas (CTE)
4. Rentgeno spindulių skaidrumas (dėl mažos molekulinės masės)
Kokiais tikslais naudojami anglies pluošto kompozitai?
Unikali anglies pluošto kompozitų padėtis, pasižyminti dideliu savituoju stiprumu, standumu ir mažu CTE, suteikia jiems unikalią vietą daugelyje taikymo sričių, kaip parodyta toliau esančioje lentelėje:
Tipiški anglies pluošto kompozitų pritaikymai
Informacija apie dizainą
Anglies pluošto kompozitai laikomi „dizainerių medžiaga“, nes dalys gali būti pritaikytos taip, kad jos būtų tvirtos ir (arba) standžios reikiamomis kryptimis ir vietose.Tai pasiekiama strategiškai išdėstant medžiagas ir orientuojant pluošto kryptį, kad ji geriausiai atitiktų reikalavimus.Be to, anglies pluošto kompozitų siūlomas dizainas ir gamybos lankstumas suteikia galimybę optimizuoti dizainą, pavyzdžiui, konsoliduoti ir įtraukti daugybę funkcijų in situ, siekiant dar labiau sumažinti bendrą dalių kainą.
Įrankiai
Formos naudojamos kompozitinių dalių formai apibrėžti.Sudėtinė dalis paims visas formų formas ir savybes;todėl detalės kokybei didelę įtaką turi formos kokybė.Pelėsiai gali būti vyriški arba moteriški.Moteriškos formos yra labiausiai paplitusios ir iš jų bus pagaminta dalis su lygiu išoriniu paviršiumi, o iš vyriškos formos - lygus vidinis paviršius.Jei dalis sutvirtinama naudojant presą, reikalinga suderinta forma (vyriška ir moteriška).
Dviejų dalių įrankiai, paprastai vadinami „atkabu“
Formos gali būti pagamintos iš kompozitinių medžiagų, metalu užpildytos epoksidinės dervos arba apdirbtos iš aliuminio ar plieno.Formos tipas ir naudojamos medžiagos priklauso nuo detalės tipo ir gamybos kiekio.
Gamybos procesas
Pažangi anglies pluošto gamyba paprastai atliekama naudojant iš anksto impregnuotą anglies pluoštą su termoreaktingomis dervomis.Du pagrindiniai naudojami metodai:
1. Rankų išdėstymas
Iš anksto impregnuotų austinių medžiagų rankinis klojimas vis dar yra didelė kompozitų gamybos pramonės dalis, todėl norint suformuoti plokščius sluoksnius į sudėtingas formas, reikalingi žmogaus darbo jėgos įgūdžiai ir patirtis.Jis gali gaminti aukštos kokybės ir sudėtingas dalis, tačiau tai gali būti brangus ir labai įvairus procesas.
2. Automatizuotas pluošto išdėstymas (AFP)
Pagrindiniai dalykai, į kuriuos reikia atsižvelgti, yra naudojamo pluošto plotis ir tankinimo volelio spindulys.
