Fabricación de productos de fibra de carbono:puntos de control de calidad y mitigación

El proceso de fabricación de fibra de carbono es complejo y desafiante. Las variables del proceso, como el tiempo, la temperatura, el flujo de gas y la composición química, deben monitorearse de cerca durante cada etapa de la producción.

En esta publicación, le informaremos cómo controlar todo el proceso de fabricación a partir de los siguientes tres aspectos:

• Puntos clave de la materia prima de fabricación
• Cómo fabricar buenas piezas de fibra de carbono , y
• Qué problemas puede ocurrir y cómo solucionarlo ellos.

Después de revisar el pasaje, puede monitorear todo el proceso de fabricación y saber en qué tipo de detalles se debe enfocar para hacer los mejores productos de fibra de carbono con alta eficiencia. .

1. ¿Cómo fabricar buena materia prima?

Para fabricar buenos productos, todos los fabricantes deben elegir buenas materias primas al principio y luego centrarse en la última tecnología . Los párrafos siguientes le darán algunos consejos.

1.1 Usar PAN de alta calidad

PAN de alta calidad es el requisito previo principal para la fabricación de fibra de carbono de alto rendimiento.

Fibra precursora con alta purificación , alta resistencia , buena densificación y suave superficie son el material principal para producir fibra de carbono de alto rendimiento.

La fabricación de fibra de carbono debe partir del monómero de polimerización de la fibra precursora, cuya calidad determina tanto las propiedades de la fibra de carbono como el coste de producción.

1. 2 Minimizar el contenido de impurezas

Minimizar el contenido de impurezas es una medida fundamental para mejorar la resistencia a la tracción de fibra de carbono, que también es un tema candente para los investigadores. En cierto sentido, el proceso de aumentar la fuerza es esencialmente un proceso de reducción del contenido de impurezas.

1.3 Acortar el tiempo de preoxidación

En el proceso de preoxidación, bajo la premisa de asegurar la homogeneización, se debe acortar el tiempo de preoxidación. tanto como sea posible, que es un problema direccional de reducir los costos de producción.

1.4 Tecnología y equipos de alta temperatura

La temperatura de carbonización está generalmente entre 1300 y 1800 °C , y la temperatura de grafitización es generalmente entre 2500 y 3000 °C .

Cuando se supone que el equipo debe operar continuamente a una temperatura tan alta, es particularmente importante centrarse en la última tecnología de alta temperatura, como la tecnología de microondas, la tecnología de plasma y la tecnología de calentamiento por inducción bajo protección de gas inerte y condiciones anaeróbicas.

2. ¿Cómo hacer piezas de fibra de carbono?

Cuando se trata de fabricar piezas o productos de fibra de carbono, los fabricantes suelen disponer las fibras de carbono en diferentes direcciones y en diferentes capas para formar una pieza.

Luego, la fibra de carbono se solidifica bajo una cierta presión y temperatura. Generalmente hay 4 métodos diferentes de la siguiente manera:

2.1 Moldeado en pasta

El moldeado en pasta es un manual tradicional al revés método de procesamiento.

La inmersión se aplica manualmente al molde y luego se cura. La ventaja es que el proceso puede fabricar fácilmente piezas complejas , y es adecuado para la fabricación de lotes pequeños .

Pero la desventaja radica en la baja eficiencia de producción, la alta intensidad de mano de obra y la poca precisión dimensional.

2.2 HP-RTM

En este proceso, el material de fibra de carbono se coloca en un molde cerrado. Luego inyecte resina en el molde para formar un sólido bajo vacío y presión. Este proceso se denomina inyección a alta presión. , que es bastante sencillo y puede ahorrar costos adicionales de equipo con control informático .

La inyección a alta presión con moldeo a alta temperatura se puede utilizar para preparar piezas estructurales integrales. de gran tamaño, estructura compleja y superficie lisa.

Con el proceso HP-RTM, el consumo de materias primas es bastante bajo y la calidad del producto es estable, lo que es adecuado para la producción a gran escala. .

Además, la inyección de resina puede reducir en gran medida la toxicidad del gas volátil al cuerpo humano y al medio ambiente durante el proceso de curado de la resina.

2.3 Moldeado húmedo

El moldeo en húmedo es una alternativa económica al proceso HP-RTM con un proceso más simple y tiempos de ciclo más cortos, que se puede utilizar para producir piezas de CFRP que posean baja complejidad de tres y gran área de superficie, como techos, puertas, capós, parachoques, maletas, etc.

Sus ventajas son obvias: la resina se recubre rápidamente en un ambiente abierto sin flujo forzado de la resina en el molde, lo que lleva a la reducción de burbujas .

Además, el proceso de recubrimiento de resina y el proceso de curado de los componentes se pueden realizar simultáneamente. Como resultado, el ciclo de producción se puede acortar a menos de 180 segundos .

3. ¿Qué problemas pueden ocurrir y cómo solucionarlos?

Aunque se ha ocupado de todos los pasos clave que mencionamos anteriormente, a veces aún ocurrirán algunos problemas pequeños. Entonces, necesitamos saber qué problemas pueden ocurrir, para poder manejarlos mejor con soluciones.

Cuando encuentre acumulación de resina y falta parcial de material , debe saber que puede deberse a una uniformidad incorrecta de los materiales auxiliares. o proporción de erróneo para epoxi .

A veces, el diseño del producto y diseño de moldes son realmente malos y es necesario optimizar los productos o moldes.

Las causas de los problemas son diferentes, así que recuerda tratarlos según las situaciones específicas.

Eso es todo sobre los problemas de control de calidad de la fibra de carbono, y esperamos que sea útil. No dude en dejar su comentario a continuación si tiene alguna pregunta.

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