कार्बन फाइबर 95%से अधिक की कार्बन सामग्री के साथ एक फाइबर सामग्री है। इसमें उत्कृष्ट यांत्रिक, रासायनिक, विद्युत और अन्य उत्कृष्ट गुण हैं। यह "नई सामग्रियों का राजा" और एक रणनीतिक सामग्री है जिसमें सैन्य और नागरिक विकास में कमी है। "ब्लैक गोल्ड" के रूप में जाना जाता है।
कार्बन फाइबर की उत्पादन लाइन इस प्रकार है:
पतला कार्बन फाइबर कैसे बनाया जाता है?
कार्बन फाइबर उत्पादन प्रक्रिया प्रौद्योगिकी अब तक विकसित हुई है और परिपक्व हो गई है। कार्बन फाइबर समग्र सामग्री के निरंतर विकास के साथ, यह जीवन के सभी क्षेत्रों, विशेष रूप से विमानन, ऑटोमोबाइल, रेल, पवन ऊर्जा ब्लेड, आदि की मजबूत वृद्धि और इसके ड्राइविंग प्रभाव, कार्बन फाइबर उद्योग के विकास से अधिक से अधिक पसंदीदा है। संभावनाएं और भी व्यापक हैं।
कार्बन फाइबर उद्योग श्रृंखला को अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम में विभाजित किया जा सकता है। अपस्ट्रीम आमतौर पर कार्बन फाइबर-विशिष्ट सामग्री के उत्पादन को संदर्भित करता है; डाउनस्ट्रीम आमतौर पर कार्बन फाइबर अनुप्रयोग घटकों के उत्पादन को संदर्भित करता है। अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम के बीच की कंपनियां उन्हें कार्बन फाइबर उत्पादन प्रक्रिया में उपकरण प्रदाता के रूप में सोच सकती हैं। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है:
कच्चे रेशम से कार्बन फाइबर उद्योग श्रृंखला के कार्बन फाइबर अपस्ट्रीम तक पूरी प्रक्रिया को ऑक्सीकरण भट्टियों, कार्बनकरण भट्टियों, ग्राफिटाइजेशन भट्टियों, सतह उपचार और आकार जैसी प्रक्रियाओं से गुजरने की आवश्यकता होती है। फाइबर संरचना कार्बन फाइबर पर हावी है।
कार्बन फाइबर उद्योग श्रृंखला का अपस्ट्रीम पेट्रोकेमिकल उद्योग से संबंधित है, और एक्रिलोनिट्राइल मुख्य रूप से कच्चे तेल शोधन, क्रैकिंग, अमोनिया ऑक्सीकरण, आदि के माध्यम से प्राप्त किया जाता है; PolyAcrylonitrile अग्रदूत फाइबर, कार्बन फाइबर को पूर्ववर्ती फाइबर को प्री-ऑक्सीकरण और कार्बोइज़ करने द्वारा प्राप्त किया जाता है, और कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्री को आवेदन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कार्बन फाइबर और उच्च गुणवत्ता वाले राल को संसाधित करके प्राप्त किया जाता है।
कार्बन फाइबर की उत्पादन प्रक्रिया में मुख्य रूप से ड्राइंग, ड्राफ्टिंग, स्थिरीकरण, कार्बनकरण और ग्राफिटाइजेशन शामिल हैं। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है:
चित्रकला:यह कार्बन फाइबर की उत्पादन प्रक्रिया में पहला कदम है। यह मुख्य रूप से कच्चे माल को फाइबर में अलग करता है, जो एक भौतिक परिवर्तन है। इस प्रक्रिया के दौरान, कताई तरल और जमावट तरल के बीच द्रव्यमान हस्तांतरण और गर्मी हस्तांतरण, और अंत में पैन वर्षा। फिलामेंट्स एक जेल संरचना बनाते हैं।
ड्राफ्टिंग:उन्मुख फाइबर के स्ट्रेचिंग प्रभाव के साथ संयोजन में संचालित करने के लिए 100 से 300 डिग्री के तापमान की आवश्यकता होती है। यह उच्च मापांक, उच्च सुदृढीकरण, घनत्व और पैन फाइबर के शोधन में भी एक महत्वपूर्ण कदम है।
स्थिरता:थर्माप्लास्टिक पैन रैखिक मैक्रोमोलेक्यूलर श्रृंखला को 400 डिग्री पर हीटिंग और ऑक्सीकरण की विधि द्वारा एक गैर-प्लास्टिक हीट-रेसिस्टेंट ट्रेपोज़ॉइडल संरचना में बदल दिया जाता है, ताकि यह उच्च तापमान पर गैर-पिघलने और गैर-ज्वलनशील हो, फाइबर आकार को बनाए रखना, और थर्मोडायनामिक्स एक स्थिर स्थिति में हो।
कार्बनकरण:1,000 से 2,000 डिग्री के तापमान पर पैन में गैर-कार्बन तत्वों को बाहर करना आवश्यक है, और अंत में 90%से अधिक की कार्बन सामग्री के साथ एक टर्बोस्ट्रेटिक ग्रेफाइट संरचना के साथ कार्बन फाइबर उत्पन्न करना।
ग्राफिटाइजेशन: अनाकार और टर्बोस्ट्रेटिक कार्बोनेटेड सामग्री को तीन-आयामी ग्रेफाइट संरचनाओं में बदलने के लिए 2,000 से 3,000 डिग्री के तापमान की आवश्यकता होती है, जो कार्बन फाइबर के मापांक में सुधार करने के लिए मुख्य तकनीकी उपाय है।
कच्चे रेशम उत्पादन प्रक्रिया से तैयार उत्पाद तक कार्बन फाइबर की विस्तृत प्रक्रिया यह है कि पैन कच्चे रेशम पिछले कच्चे रेशम उत्पादन प्रक्रिया द्वारा निर्मित होते हैं। वायर फीडर की गीली गर्मी द्वारा पूर्व-ड्रॉइंग के बाद, इसे क्रमिक रूप से ड्राइंग मशीन द्वारा प्री-ऑक्सीकरण भट्ठी में स्थानांतरित कर दिया जाता है। प्री-ऑक्सीकरण भट्ठी समूह में अलग-अलग ढाल तापमान पर बेक किए जाने के बाद, ऑक्सीकृत फाइबर बनते हैं, अर्थात्, पूर्व-ऑक्सीकरण फाइबर; मध्यम-तापमान और उच्च तापमान कार्बनीकरण भट्टियों से गुजरने के बाद प्री-ऑक्सिडाइज्ड फाइबर कार्बन फाइबर में बनते हैं; कार्बन फाइबर को तब अंतिम सतह उपचार, आकार देने, सूखने और कार्बन फाइबर उत्पादों को प्राप्त करने के लिए अन्य प्रक्रियाओं के अधीन किया जाता है। । निरंतर तार खिलाने और सटीक नियंत्रण की पूरी प्रक्रिया, किसी भी प्रक्रिया में थोड़ी समस्या स्थिर उत्पादन और अंतिम कार्बन फाइबर उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करेगी। कार्बन फाइबर उत्पादन में एक लंबी प्रक्रिया प्रवाह, कई तकनीकी प्रमुख बिंदु और उच्च उत्पादन बाधाएं हैं। यह कई विषयों और प्रौद्योगिकियों का एकीकरण है।
उपरोक्त कार्बन फाइबर का निर्माण है, आइए एक नज़र डालते हैं कि कार्बन फाइबर फैब्रिक का उपयोग कैसे किया जाता है!
कार्बन फाइबर कपड़े उत्पादों का प्रसंस्करण
1। कटिंग
Prepreg को माइनस 18 डिग्री पर कोल्ड स्टोरेज से निकाला जाता है। जागृति के बाद, पहला कदम स्वचालित कटिंग मशीन पर सामग्री आरेख के अनुसार सामग्री को सटीक रूप से काटने के लिए है।
2। फ़र्श
दूसरा कदम बिछाने के उपकरण पर प्रीप्रग रखना है, और डिजाइन आवश्यकताओं के अनुसार अलग -अलग परतें बिछाना है। सभी प्रक्रियाओं को लेजर पोजिशनिंग के तहत किया जाता है।
3। गठन
एक स्वचालित हैंडलिंग रोबोट के माध्यम से, प्रीफॉर्म को संपीड़न मोल्डिंग के लिए मोल्डिंग मशीन में भेजा जाता है।
4। कटिंग
गठन के बाद, वर्कपीस को काटने के चौथे चरण के लिए कटिंग रोबोट वर्कस्टेशन में भेजा जाता है और वर्कपीस की आयामी सटीकता सुनिश्चित करने के लिए डिबेटिंग और डिब्रेनिंग। इस प्रक्रिया को CNC पर भी संचालित किया जा सकता है।
5। सफाई
पांचवां कदम रिलीज एजेंट को हटाने के लिए सफाई स्टेशन पर सूखी बर्फ की सफाई करना है, जो बाद की गोंद कोटिंग प्रक्रिया के लिए सुविधाजनक है।
6। गोंद
छठा कदम ग्लूइंग रोबोट स्टेशन पर संरचनात्मक गोंद को लागू करना है। Gluing स्थिति, गोंद गति और गोंद आउटपुट सभी को सटीक रूप से समायोजित किया जाता है। धातु भागों के साथ संबंध का एक हिस्सा riveted है, जो riveting स्टेशन पर किया जाता है।
7। विधानसभा निरीक्षण
गोंद लागू होने के बाद, आंतरिक और बाहरी पैनल इकट्ठे होते हैं। गोंद के ठीक होने के बाद, कीहोल, बिंदुओं, लाइनों और सतहों की आयामी सटीकता सुनिश्चित करने के लिए नीली रोशनी का पता लगाया जाता है।
कार्बन फाइबर को संसाधित करना अधिक कठिन है
कार्बन फाइबर में कार्बन सामग्री की मजबूत तन्यता ताकत और फाइबर की नरम प्रक्रिया क्षमता दोनों हैं। कार्बन फाइबर उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों के साथ एक नई सामग्री है। एक उदाहरण के रूप में कार्बन फाइबर और हमारे सामान्य स्टील को लें, कार्बन फाइबर की ताकत लगभग 400 से 800 एमपीए है, जबकि साधारण स्टील की ताकत 200 से 500 एमपीए है। क्रूरता को देखते हुए, कार्बन फाइबर और स्टील मूल रूप से समान हैं, और कोई स्पष्ट अंतर नहीं है।
कार्बन फाइबर में उच्च शक्ति और हल्का वजन होता है, इसलिए कार्बन फाइबर को नई सामग्री का राजा कहा जा सकता है। इस लाभ के कारण, कार्बन फाइबर प्रबलित कंपोजिट (सीएफआरपी) के प्रसंस्करण के दौरान, मैट्रिक्स और फाइबर में जटिल आंतरिक इंटरैक्शन होते हैं, जिससे उनके भौतिक गुण धातुओं से अलग होते हैं। CFRP का घनत्व धातुओं की तुलना में बहुत छोटा है, जबकि ताकत अधिकांश धातुओं की तुलना में अधिक है। सीएफआरपी की अमानवीयता के कारण, फाइबर पुल-आउट या मैट्रिक्स फाइबर टुकड़ी अक्सर प्रसंस्करण के दौरान होती है; CFRP में एक उच्च गर्मी प्रतिरोध होता है और वह प्रतिरोध पहनता है, जो प्रसंस्करण के दौरान उपकरणों पर अधिक मांग करता है, इसलिए उत्पादन प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में कटिंग गर्मी उत्पन्न होती है, जो उपकरण पहनने के लिए अधिक गंभीर है।
उसी समय, अपने अनुप्रयोग क्षेत्रों के निरंतर विस्तार के साथ, आवश्यकताएं अधिक से अधिक नाजुक होती जा रही हैं, और सामग्री की प्रयोज्यता और सीएफआरपी के लिए गुणवत्ता की आवश्यकताओं के लिए आवश्यकताएं अधिक से अधिक कठोर होती जा रही हैं, जिससे प्रसंस्करण लागत भी बढ़ जाती है।
कार्बन फाइबर बोर्ड का प्रसंस्करण
कार्बन फाइबर बोर्ड के ठीक होने और गठित होने के बाद, सटीक आवश्यकताओं या विधानसभा की जरूरतों के लिए कटिंग और ड्रिलिंग जैसे पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है। समान शर्तों के तहत जैसे कि प्रक्रिया मापदंडों को काटने और गहराई में कटौती, विभिन्न सामग्रियों, आकारों और आकृतियों के उपकरण और ड्रिल का चयन करना बहुत अलग प्रभाव होगा। इसी समय, उपकरण और ड्रिल की ताकत, दिशा, समय और तापमान जैसे कारक भी प्रसंस्करण परिणामों को प्रभावित करेंगे।
पोस्ट-प्रोसेसिंग प्रक्रिया में, डायमंड कोटिंग और एक ठोस कार्बाइड ड्रिल बिट के साथ एक तेज उपकरण चुनने का प्रयास करें। टूल और ड्रिल बिट के पहनने का प्रतिरोध स्वयं प्रसंस्करण की गुणवत्ता और उपकरण के सेवा जीवन को निर्धारित करता है। यदि टूल और ड्रिल बिट पर्याप्त रूप से तेज नहीं हैं या अनुचित तरीके से उपयोग किए जाते हैं, तो यह न केवल पहनने और आंसू को तेज करेगा, उत्पाद की प्रसंस्करण लागत को बढ़ाएगा, बल्कि प्लेट को नुकसान भी पहुंचाएगा, जिससे प्लेट के आकार और आकार को प्रभावित करेगा और प्लेट पर छेद और खांचे के आयामों की स्थिरता। कारण सामग्री के स्तरित फाड़, या यहां तक कि पतन को ब्लॉक करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पूरे बोर्ड का स्क्रैपिंग होती है।
जब ड्रिलिंगकार्बन फाइबर चादरें, तेजी से गति, बेहतर प्रभाव। ड्रिल बिट्स के चयन में, PCD8 फेस एज ड्रिल बिट का अनूठा ड्रिल टिप डिज़ाइन कार्बन फाइबर शीट के लिए अधिक उपयुक्त है, जो कार्बन फाइबर शीट को बेहतर ढंग से घुस सकता है और परिसीमन के जोखिम को कम कर सकता है।
मोटी कार्बन फाइबर शीट काटते समय, एक बाएं और दाएं पेचदार किनारे के डिजाइन के साथ एक डबल-एडेड कम्प्रेशन मिलिंग कटर का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। इस तेज अत्याधुनिक धार में ऊपरी और निचले पेचदार टिप्स हैं जो काटने के दौरान ऊपर और नीचे उपकरण के अक्षीय बल को संतुलित करते हैं। , यह सुनिश्चित करने के लिए कि परिणामी कटिंग बल सामग्री के आंतरिक पक्ष को निर्देशित किया जाता है, ताकि स्थिर काटने की स्थिति प्राप्त हो सके और सामग्री के प्रसार की घटना को दबा दिया जा सके। "अनानास एज" राउटर के ऊपरी और निचले हीरे के आकार के किनारों का डिजाइन कार्बन फाइबर शीट को प्रभावी ढंग से काट सकता है। इसकी गहरी चिप बांसुरी काटने की प्रक्रिया के दौरान चिप्स के निर्वहन के माध्यम से बहुत अधिक काटने वाली गर्मी को दूर कर सकती है, ताकि कार्बन फाइबर को नुकसान से बचने के लिए। शीट गुण।
01 निरंतर लंबे फाइबर
उत्पाद की विशेषताएँ:कार्बन फाइबर निर्माताओं का सबसे आम उत्पाद रूप, बंडल हजारों मोनोफिलामेंट्स से बना होता है, जो कि ट्विस्टिंग विधि के अनुसार तीन प्रकारों में विभाजित होते हैं: एनटी (कभी भी मुड़, अनटविस्टेड), यूटी (अनटविस्टेड, अनटविस्टेड), टीटी या एसटी (ट्विस्टेड, ट्विस्टेड), जिसमें एनटी सबसे सामान्य रूप से कार्बन फाइबर है।
मुख्य आवेदन:मुख्य रूप से CFRP, CFRTP या C/C समग्र सामग्री जैसे समग्र सामग्रियों के लिए उपयोग किया जाता है, और अनुप्रयोग क्षेत्रों में विमान/एयरोस्पेस उपकरण, खेल के सामान और औद्योगिक उपकरण भाग शामिल हैं।
02 स्टेपल फाइबर यार्न
उत्पाद की विशेषताएँ:शॉर्ट फाइबर यार्न शॉर्ट के लिए, शॉर्ट कार्बन फाइबर से यार्न, जैसे कि सामान्य-उद्देश्य पिच-आधारित कार्बन फाइबर, आमतौर पर छोटे फाइबर के रूप में उत्पाद होते हैं।
मुख्य उपयोग:हीट इन्सुलेशन सामग्री, एंटी-घर्षण सामग्री, सी/सी समग्र भागों, आदि।
03 कार्बन फाइबर कपड़े
उत्पाद की विशेषताएँ:यह निरंतर कार्बन फाइबर या कार्बन फाइबर स्पून यार्न से बना है। बुनाई विधि के अनुसार, कार्बन फाइबर कपड़ों को बुने हुए कपड़ों, बुना हुआ कपड़ों और गैर-बुने हुए कपड़ों में विभाजित किया जा सकता है। वर्तमान में, कार्बन फाइबर कपड़े आमतौर पर बुने हुए कपड़े होते हैं।
मुख्य आवेदन:निरंतर कार्बन फाइबर के समान, मुख्य रूप से CFRP, CFRTP या C/C समग्र सामग्री जैसे समग्र सामग्री में उपयोग किया जाता है, और अनुप्रयोग क्षेत्रों में विमान/एयरोस्पेस उपकरण, खेल के सामान और औद्योगिक उपकरण भाग शामिल हैं।
04 कार्बन फाइबर लट बेल्ट
उत्पाद की विशेषताएँ:यह एक प्रकार के कार्बन फाइबर कपड़े से संबंधित है, जो निरंतर कार्बन फाइबर या कार्बन फाइबर स्पून यार्न से भी बुना जाता है।
मुख्य उपयोग:मुख्य रूप से राल-आधारित सुदृढीकरण सामग्री के लिए उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से ट्यूबलर उत्पादों के उत्पादन और प्रसंस्करण के लिए।
05 कटा हुआ कार्बन फाइबर
