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कार्बन फाइबर 95% से अधिक कार्बन सामग्री वाला एक फाइबर सामग्री है। इसमें उत्कृष्ट यांत्रिक, रासायनिक, विद्युत और अन्य उत्कृष्ट गुण हैं। यह "नई सामग्रियों का राजा" और एक रणनीतिक सामग्री है जिसका सैन्य और नागरिक विकास में अभाव है। "काला सोना" के नाम से जाना जाता है।

कार्बन फाइबर की उत्पादन लाइन इस प्रकार है:

पतला कार्बन फाइबर कैसे बनता है?

कार्बन फाइबर उत्पादन प्रक्रिया प्रौद्योगिकी अब तक विकसित और परिपक्व हो चुकी है। कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्रियों के निरंतर विकास के साथ, यह जीवन के सभी क्षेत्रों द्वारा अधिक से अधिक पसंदीदा है, विशेष रूप से विमानन, ऑटोमोबाइल, रेल, पवन ऊर्जा ब्लेड आदि की मजबूत वृद्धि और इसके प्रेरक प्रभाव, कार्बन फाइबर उद्योग का विकास . सम्भावनाएँ और भी व्यापक हैं।

कार्बन फाइबर उद्योग श्रृंखला को अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम में विभाजित किया जा सकता है। अपस्ट्रीम आमतौर पर कार्बन फाइबर-विशिष्ट सामग्रियों 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 कार्बन फाइबर उत्पादन प्रक्रिया में उपकरण प्रदाता के रूप में सोच सकती हैं। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है:

कार्बन फाइबर उद्योग श्रृंखला के अपस्ट्रीम में कच्चे रेशम से कार्बन फाइबर तक की पूरी प्रक्रिया को ऑक्सीकरण भट्टियां, कार्बोनाइजेशन भट्टियां, ग्रेफाइटाइजेशन भट्टियां, सतह उपचार और आकार देने जैसी प्रक्रियाओं से गुजरना पड़ता है। फाइबर संरचना में कार्बन फाइबर का प्रभुत्व 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; पॉलीएक्रिलोनिट्राइल प्रीकर्सर फाइबर, कार्बन फाइबर प्रीकर्सर फाइबर को पूर्व-ऑक्सीकरण और कार्बोनाइजिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है, और कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्री आवेदन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कार्बन फाइबर और उच्च गुणवत्ता वाले राल को संसाधित करके प्राप्त की जाती है।

कार्बन फाइबर की उत्पादन प्रक्रिया में मुख्य रूप से ड्राइंग, ड्राफ्टिंग, स्थिरीकरण, कार्बोनाइजेशन और ग्राफिटाइजेशन शामिल है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है:

चित्रकला:कार्बन फाइबर की उत्पादन प्रक्रिया में यह पहला कदम है। यह मुख्य रूप से कच्चे माल को रेशों में अलग करता है, जो एक भौतिक परिवर्तन है। इस प्रक्रिया के दौरान, घूमने वाले तरल और जमाव वाले तरल के बीच बड़े पैमाने पर स्थानांतरण और गर्मी हस्तांतरण होता है, और अंत में पैन वर्षा होती है। फिलामेंट्स एक जेल संरचना बनाते हैं।

प्रारूपण:ओरिएंटेड फाइबर के स्ट्रेचिंग प्रभाव के साथ संयोजन में काम करने के लिए 100 से 300 डिग्री के तापमान की आवश्यकता होती है। यह पैन फाइबर के उच्च मापांक, उच्च सुदृढीकरण, सघनीकरण और शोधन में भी एक महत्वपूर्ण कदम है।

स्थिरता:थर्मोप्लास्टिक पैन रैखिक मैक्रोमोलेक्युलर श्रृंखला को 400 डिग्री पर हीटिंग और ऑक्सीकरण की विधि द्वारा एक गैर-प्लास्टिक गर्मी प्रतिरोधी ट्रैपेज़ॉयडल संरचना में बदल दिया जाता है, ताकि यह उच्च तापमान पर गैर-पिघलने वाला और गैर-ज्वलनशील हो, फाइबर के आकार को बनाए रखे, और ऊष्मागतिकी स्थिर अवस्था में है।

जलकर कोयला बनाना:1,000 से 2,000 डिग्री के तापमान पर पैन में गैर-कार्बन तत्वों को बाहर निकालना आवश्यक है, और अंत में 90% से अधिक कार्बन सामग्री के साथ टर्बोस्ट्रेटिक ग्रेफाइट संरचना के साथ कार्बन फाइबर उत्पन्न करना आवश्यक है।

कार्बन फाइबर कपड़ा

ग्रेफाइटाइजेशन: अनाकार और टर्बोस्ट्रेटिक कार्बोनाइज्ड सामग्रियों को त्रि-आयामी ग्रेफाइट संरचनाओं में परिवर्तित करने 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 का उत्पादन पिछले कच्चे रेशम उत्पादन प्रक्रिया द्वारा किया जाता है। वायर फीडर की गीली गर्मी द्वारा पूर्व-ड्राइंग के बाद, इसे क्रमिक रूप से ड्राइंग मशीन द्वारा प्री-ऑक्सीकरण भट्टी में स्थानांतरित किया जाता है। प्री-ऑक्सीकरण भट्ठी समूह में अलग-अलग ढाल तापमान पर पकाए जाने के बाद, ऑक्सीकृत फाइबर बनते हैं, यानी पूर्व-ऑक्सीकरण वाले फाइबर; पूर्व-ऑक्सीकृत फाइबर मध्यम-तापमान और उच्च तापमान कार्बोनाइजेशन भट्टियों से गुजरने के बाद कार्बन फाइबर में बनते हैं; कार्बन फाइबर उत्पादों को प्राप्त करने के लिए कार्बन फाइबर को अंतिम सतह उपचार, आकार, सुखाने और अन्य प्रक्रियाओं के अधीन किया जाता है। . निरंतर तार फीडिंग और सटीक नियंत्रण की पूरी प्रक्रिया, किसी भी प्रक्रिया में थोड़ी सी 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 होती हैं। यह कई विषयों और प्रौद्योगिकियों का एकीकरण है।

उपरोक्त कार्बन फाइबर का निर्माण है, आइए देखें कि कार्बन फाइबर कपड़े का उपयोग कैसे किया जाता है!

कार्बन फाइबर कपड़ा उत्पादों का प्रसंस्करण

1. काटना

प्रीप्रेग को माइनस 18 डिग्री पर कोल्ड स्टोरेज से निकाला जाता है। जागने के बाद, पहला कदम स्वचालित कटिंग मशीन पर सामग्री आरेख के अनुसार सामग्री को सटीक रूप से काटना है।

2. फ़र्श करना

दूसरा चरण बिछाने वाले उपकरण पर प्रीप्रेग रखना और डिज़ाइन आवश्यकताओं के अनुसार अलग-अलग परतें बिछाना है। सभी प्रक्रियाएं लेजर पोजिशनिंग के तहत की जाती हैं।

3. गठन

एक स्वचालित हैंडलिंग रोबोट के माध्यम से, प्रीफॉर्म को संपीड़न मोल्डिंग के लिए मोल्डिंग मशीन में भेजा जाता है।

4. काटना

बनाने के बाद, वर्कपीस की आयामी सटीकता सुनिश्चित करने के लिए वर्कपीस को कटिंग और डिबरिंग के चौथे चरण के लिए कटिंग रोबोट वर्कस्टेशन पर भेजा जाता है। यह प्रक्रिया सीएनसी पर भी संचालित की जा सकती है।

5. सफाई

पांचवां चरण 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 चरण ग्लूइंग रोबोट स्टेशन पर संरचनात्मक गोंद लगाना है। चिपकाने की स्थिति, गोंद की गति और गोंद उत्पादन सभी को सटीक रूप से समायोजित किया जाता है। धातु के हिस्सों के साथ कनेक्शन का एक हिस्सा रिवेट किया जाता है, जो रिवेटिंग स्टेशन पर किया जाता है।

7. विधानसभा निरीक्षण

गोंद लगाने के बाद, आंतरिक और बाहरी पैनल इकट्ठे किए जाते हैं। गोंद ठीक हो जाने के बाद, कीहोल, बिंदुओं, रेखाओं 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 तन्य शक्ति और फाइबर की नरम प्रसंस्करण क्षमता दोनों होती है। कार्बन फाइबर उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों वाली एक नई सामग्री है। उदाहरण के तौर पर 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। कठोरता को देखते हुए, कार्बन फाइबर और स्टील मूल रूप से समान हैं, और कोई स्पष्ट अंतर नहीं है।

कार्बन फाइबर में अधिक ताकत और हल्का वजन होता है, इसलिए कार्बन फाइबर को नई सामग्रियों 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 भिन्न होते हैं। सीएफआरपी का घनत्व धातुओं की तुलना में बहुत छोटा है, जबकि ताकत अधिकांश धातुओं की तुलना में अधिक है। सीएफआरपी की असमानता के कारण, प्रसंस्करण के दौरान अक्सर फाइबर पुल-आउट या मैट्रिक्स फाइबर पृथक्करण होता है; सीएफआरपी में उच्च ताप प्रतिरोध और घिसाव प्रतिरोध होता है, जिससे प्रसंस्करण के दौरान उपकरण पर इसकी अधिक मांग होती है, इसलिए उत्पादन प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में काटने वाली गर्मी उत्पन्न होती है, जो उपकरण घिसाव के लिए अधिक गंभीर है।

साथ ही, इसके अनुप्रयोग क्षेत्रों के निरंतर विस्तार के साथ, आवश्यकताएं अधिक से अधिक नाजुक होती जा रही हैं, और सामग्रियों की प्रयोज्यता की आवश्यकताएं और सीएफआरपी के लिए गुणवत्ता की आवश्यकताएं अधिक से अधिक कठोर होती जा रही हैं, जो प्रसंस्करण लागत का भी कारण बनती हैं। ऊपर उठना।

कार्बन फाइबर बोर्ड का प्रसंस्करण

कार्बन फाइबर बोर्ड के ठीक होने और बनने के बाद, सटीक आवश्यकताओं या असेंबली आवश्यकताओं के लिए कटिंग और ड्रिलिंग जैसी पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है। काटने की प्रक्रिया मापदंडों और काटने की गहराई जैसी समान स्थितियों के तहत, विभिन्न सामग्रियों, आकारों और आकृतियों के उपकरण और ड्रिल का चयन करने पर बहुत अलग प्रभाव होंगे। साथ ही, उपकरण और ड्रिल की ताकत, दिशा, समय और तापमान जैसे कारक भी प्रसंस्करण परिणामों को प्रभावित करेंगे।

प्रसंस्करण के बाद की प्रक्रिया में, हीरे की कोटिंग और एक ठोस कार्बाइड ड्रिल बिट के साथ एक तेज उपकरण चुनने का प्रयास करें। उपकरण और ड्रिल बिट का पहनने का प्रतिरोध ही प्रसंस्करण की गुणवत्ता और उपकरण की सेवा जीवन को निर्धारित करता है। यदि उपकरण और ड्रिल बिट पर्याप्त तेज नहीं हैं या अनुचित तरीके से उपयोग किए जाते हैं, तो यह न केवल टूट-फूट को तेज करेगा, उत्पाद की प्रसंस्करण लागत को बढ़ाएगा, बल्कि प्लेट को नुकसान भी पहुंचाएगा, जिससे प्लेट का आकार और आकार प्रभावित होगा। प्लेट पर छेद और खांचे के आयामों की स्थिरता। इससे सामग्री की परतें फट जाती हैं, या यहां तक ​​कि ब्लॉक ढह जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पूरा बोर्ड नष्ट हो जाता है।

ड्रिलिंग करते समयकार्बन फाइबर शीट, गति जितनी तेज़ होगी, प्रभाव उतना ही बेहतर होगा। ड्रिल बिट्स के चयन में, PCD8 फेस एज ड्रिल बिट का अद्वितीय ड्रिल टिप डिज़ाइन कार्बन फाइबर शीट के लिए अधिक उपयुक्त है, जो कार्बन फाइबर शीट में बेहतर प्रवेश कर सकता है और प्रदूषण के जोखिम को कम कर सकता है।

मोटी कार्बन फाइबर शीट काटते समय, बाएं और दाएं हेलिकल किनारे वाले डिज़ाइन वाले दोधारी संपीड़न मिलिंग कटर का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। इस तेज कटिंग एज में काटने के दौरान उपकरण के अक्षीय बल को ऊपर और नीचे संतुलित करने के लिए ऊपरी और निचले दोनों पेचदार सिरे होते हैं। , यह सुनिश्चित करने के लिए कि परिणामी काटने का बल सामग्री के अंदरूनी हिस्से की ओर निर्देशित है, ताकि स्थिर काटने की स्थिति प्राप्त हो सके और सामग्री के प्रदूषण की घटना को दबाया जा सके। "पाइनएप्पल एज" राउटर के ऊपरी और निचले हीरे के आकार के किनारों का डिज़ाइन भी प्रभावी ढंग से कार्बन फाइबर शीट को 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 बचाया जा सके। शीट गुण.

01 निरंतर लंबा फाइबर

उत्पाद की विशेषताएँ:कार्बन फाइबर निर्माताओं का सबसे आम उत्पाद रूप, बंडल हजारों मोनोफिलामेंट्स से बना होता है, जिन्हें ट्विस्टिंग विधि के अनुसार तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है: एनटी (नेवर ट्विस्टेड, अनट्विस्टेड), यूटी (अनट्विस्टेड, अनट्विस्टेड), टीटी या एसटी ( मुड़ा हुआ, मुड़ा हुआ), जिनमें से एनटी सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला कार्बन फाइबर है।

मुख्य अनुप्रयोग:मुख्य रूप से सीएफआरपी, सीएफआरटीपी या सी/सी मिश्रित सामग्री जैसे मिश्रित 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 के लिए शॉर्ट फाइबर यार्न, शॉर्ट कार्बन फाइबर से काते गए यार्न, जैसे सामान्य प्रयोजन पिच-आधारित कार्बन फाइबर, आमतौर पर छोटे फाइबर के रूप में उत्पाद होते हैं।

मुख्य उपयोग:गर्मी इन्सुलेशन सामग्री, घर्षण-रोधी सामग्री, सी/सी मिश्रित भाग, आदि।

03 कार्बन फाइबर कपड़ा

उत्पाद की विशेषताएँ:यह निरंतर कार्बन फाइबर या कार्बन फाइबर से बने सूत से बना होता है। बुनाई की विधि के अनुसार, कार्बन फाइबर कपड़ों को बुने हुए कपड़े, बुने हुए कपड़े और गैर-बुने हुए कपड़े में विभाजित किया जा सकता है। वर्तमान में, कार्बन फाइबर कपड़े आमतौर पर बुने हुए कपड़े होते हैं।

मुख्य अनुप्रयोग:निरंतर कार्बन फाइबर के समान, मुख्य रूप से सीएफआरपी, सीएफआरटीपी या सी/सी मिश्रित सामग्री जैसे मिश्रित सामग्रियों में उपयोग किया जाता है, और अनुप्रयोग क्षेत्रों में विमान/एयरोस्पेस उपकरण, खेल के सामान और औद्योगिक उपकरण भाग शामिल हैं।

04 कार्बन फाइबर ब्रेडेड बेल्ट

उत्पाद की विशेषताएँ:यह एक प्रकार के कार्बन फाइबर कपड़े से संबंधित है, जो निरंतर कार्बन फाइबर या कार्बन फाइबर से बने धागे से भी बुना जाता है।

मुख्य उपयोग:मुख्य रूप से राल-आधारित सुदृढ़ीकरण सामग्री के लिए उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से ट्यूबलर उत्पादों के उत्पादन और प्रसंस्करण के लिए।

05 कटा हुआ कार्बन फाइबर

उत्पाद की विशेषताएँ:कार्बन फाइबर स्पून यार्न की अवधारणा से अलग, यह आमतौर पर कटा हुआ प्रसंस्करण के माध्यम से निरंतर कार्बन फाइबर से तैयार किया जाता है, और फाइबर की कटी हुई लंबाई को ग्राहक की जरूरतों के अनुसार काटा जा सकता है।

मुख्य उपयोग:आमतौर पर प्लास्टिक, रेजिन, सीमेंट आदि के मिश्रण के रूप में उपयोग किया जाता है, मैट्रिक्स में मिलाकर, यांत्रिक गुणों, पहनने के प्रतिरोध, विद्युत चालकता और गर्मी प्रतिरोध में सुधार किया जा सकता है; हाल के वर्षों में, 3डी प्रिंटिंग कार्बन फाइबर कंपोजिट में मजबूत करने वाले फाइबर ज्यादातर कटे हुए कार्बन फाइबर होते हैं। मुख्य।

06 कार्बन फाइबर को पीसना

उत्पाद की विशेषताएँ:चूंकि कार्बन फाइबर एक भंगुर पदार्थ है, इसलिए इसे पीसने के बाद, यानी कार्बन फाइबर को पीसकर पाउडर कार्बन फाइबर सामग्री में तैयार किया जा सकता है।

मुख्य अनुप्रयोग:कटे हुए कार्बन फाइबर के समान, लेकिन सीमेंट सुदृढीकरण में शायद ही कभी उपयोग किया जाता है; आमतौर पर मैट्रिक्स के यांत्रिक गुणों, पहनने के प्रतिरोध, विद्युत चालकता और गर्मी प्रतिरोध में सुधार के लिए प्लास्टिक, राल, रबर आदि के एक यौगिक के रूप में उपयोग किया जाता है।

07 कार्बन फाइबर मैट

उत्पाद की विशेषताएँ:मुख्य रूप फेल्ट या मैट है। सबसे पहले, छोटे तंतुओं को यांत्रिक कार्डिंग और अन्य तरीकों से स्तरित किया जाता है, और फिर सुई छिद्रण द्वारा तैयार किया जाता है; इसे कार्बन फाइबर गैर-बुने हुए कपड़े के रूप में भी जाना जाता है, यह एक प्रकार के कार्बन फाइबर बुने हुए कपड़े से संबंधित है।मुख्य उपयोग:थर्मल इन्सुलेशन सामग्री, ढाला थर्मल इन्सुलेशन सामग्री सब्सट्रेट, गर्मी प्रतिरोधी सुरक्षात्मक परतें और संक्षारण प्रतिरोधी परत सब्सट्रेट इत्यादि।

08 कार्बन फाइबर पेपर

उत्पाद की विशेषताएँ:इसे सूखे या गीले कागज बनाने की प्रक्रिया द्वारा कार्बन फाइबर से तैयार किया जाता है।

मुख्य उपयोग:विरोधी स्थैतिक प्लेटें, इलेक्ट्रोड, स्पीकर शंकु और हीटिंग प्लेटें; हाल के वर्षों में गर्म अनुप्रयोग नई ऊर्जा वाहन बैटरी कैथोड सामग्री आदि हैं।

09 कार्बन फाइबर प्रीप्रेग

उत्पाद की विशेषताएँ:कार्बन फाइबर संसेचित थर्मोसेटिंग रेज़िन से बना एक अर्ध-कठोर मध्यवर्ती पदार्थ, जिसमें उत्कृष्ट यांत्रिक गुण होते हैं और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है; कार्बन फाइबर प्रीप्रेग की चौड़ाई प्रसंस्करण उपकरण के आकार पर निर्भर करती है, और सामान्य विशिष्टताओं में 300 मिमी, 600 मिमी और 1000 मिमी चौड़ाई वाली प्रीप्रेग सामग्री शामिल है।

मुख्य अनुप्रयोग:विमान/एयरोस्पेस उपकरण, खेल के सामान और औद्योगिक उपकरण, आदि।

010 कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्री

उत्पाद की विशेषताएँ:कार्बन फाइबर के साथ मिश्रित थर्मोप्लास्टिक या थर्मोसेटिंग राल से बनी इंजेक्शन मोल्डिंग सामग्री, मिश्रण को विभिन्न योजक और कटा हुआ फाइबर के साथ जोड़ा जाता है, और फिर एक यौगिक प्रक्रिया से गुजरता है।

मुख्य अनुप्रयोग:सामग्री की उत्कृष्ट विद्युत चालकता, उच्च कठोरता और हल्के फायदे पर भरोसा करते हुए, इसका उपयोग मुख्य रूप से उपकरण आवरण और अन्य उत्पादों में किया जाता है।

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